Возможность применения жизнеспособных внешних сил к материалам позволяет нам изменять их поверхностные свойства по своему выбору, а также находить оптимальные каталитические действия и демонстрировать новые свойства. Этот метод позволяет нам применять штаммы и изучать их влияние на электро-каталитические действия без необходимости подготовки нескольких материалов для каждой сдержанной степени напряжения. Эти методы могут также использоваться для изучения ряда плавниковых пленок и их электрохимических свойств, таких как электрохимическая активность и коррозия.
Для химической и механической полировки никель-титановых субстратов, во-первых, вырезать 0,05 миллиметра толщиной кусок супер-эластичного никеля-титана на один на пять сантиметров полосы, и последовательно полировать в результате образцы с 320, 600 и 1200-песчаной песчаной бумаги. Промыть образец с ультра-чистой водой между каждой полировки. После последнего полоскания отполировать образец с помощью одного микрон алмаза, 0,3 микрон алмаза, и 0,05 микрон-глинозема польский.
После полировки, sonicate образцов с последовательными пятиминутных ванн в ультра-чистой воде, изопропанол, этанол и ультра-чистой воды перед сушкой образцов под азотом. Для приготовления 50-нанометровой толстой рутильно-титановой диоксидной пленки, после высыхания, поместите полированную никель-титановую фольгу в духовку 500 градусов по Цельсию в аэробных условиях в течение 30 минут. Отопление приведет к изменению цвета поверхности с серого на сине-фиолетовый.
Чтобы применить напряженный стресс к нагретым образцам пленки, аккуратно зажимайте одну фольгу в механическом тестере, оставляя один сантиметр фольги на каждом конце. Затем процедите образец никеля-титана, диоксида титана со скоростью два миллиметра в минуту, сохраняя напряжение на уровне нуля до трех процентов. Перед началом электрохимических измерений предварительно процедите фольгу до пяти ньютонов.
Для проведения электрохимических экспериментов при применении штамма, собрать на заказ электрохимических клеток свободно вокруг никеля-титана, диоксида титана фольги. Тщательное позиционирование ячейки в середине, чтобы убедиться, что центр фольги подвергается. Затяните клетку осторожно на образец, чтобы создать раствороприемкую ячейку для электрохимических измерений и заполнить клетку электролитом.
После мягкой очистки раствора азотом увеличьте нагрузку с нуля до 0,5 процента и проведите циклические фотометрические или линейные измерения фотометрии развертки. Для выполнения эксперимента по реакции эволюции водорода с использованием 0,5 молярной серной кислоты в качестве электролита, серебра, хлорида серебра в качестве эталонного электрода, и десятисантиметровой длины, диаметром 0,5 миллиметра спиральной платиновой проволоки в качестве контр-электрода. Сканирование потенциалов между напряжением открытой цепи до 0,8 раза по сравнению с RHE, который является обратимым водородным электродом, начиная с самого высокого потенциального значения и скорости сканирования от пяти до пятидесяти милливольт в секунду.
Для выполнения эксперимента реакции эволюции кислорода с использованием одного гидроксида натрия моляра в качестве электролита, ртути, ртутного кислорода в качестве эталонного электрода и спирального платинового провода в качестве встречного электрода сканируйте потенциал между открытым напряжением цепи до двух вольт по сравнению с RHE, начиная с наименьшего потенциального значения и скорости сканирования от пяти до пятидесяти милливольт в секунду. После завершения измерений ослабьте электрохимическую ячейку вокруг никель-титана, фольгу диоксида титана, чтобы образец можно было свободно перемещать и аккуратно затянуть клетку обратно на образец, чтобы перестроить сборку вокруг фольги. Затем пополнить и очистить электролит, прежде чем увеличить напряжение с 0,5 до одного процента, и повторять электрохимических экспериментов.
Чтобы определить, связано ли увеличение реакционной деятельности на эволюцию водорода с увеличением электро-активной поверхности, запустите циклическую фотометрию с разной скоростью сканирования на потенциальном диапазоне, при котором фарадические токи незначительны, так что токи представляют собой только заряд-разряд электрического двойного слоя и участок скорость сканирования по сравнению с течениями. Для характеристики трещин пленки, держать пятьдесят нанометров титановой фольги оксида напряженной на семь процентов в течение тридцати минут или дольше, прежде чем анализировать поверхность для растрескивания путем сканирования электрохимической микроскопии. Затем проведите любые желаемые измерения с надлежащим держателем образца для сканирования электронной микроскопии или электрохимической клетки для электрохимических измерений с нетронутыми и намеренно потрескавшейся пленкой диоксида титана при различных постепенно, повышенных и сниженных значениях напряжения.
Для характеристики поверхности образца, после электрохимических измерений, мыть образец с водой, чтобы удалить любые остаточные решены и собрать промытые фольги в напряженных носилках. Защитите изготовленные на заказ держатели образцов вокруг напряженной выборки. Поверхность образца может быть оценена путем сканирования электронной микроскопии в соответствии со стандартными протоколами.
Окисление никель-титановой фольги при 500 градусах Цельсия приводит к кальцинации и поверхностного слоя диоксида титана рутила. На толщину слоя и степень применения допинга N-типа влияют время анны и температура, о чем свидетельствует изменение цвета с серого на однородный сине-фиолетовый после тридцати минут нагрева. Более длительное время нагрева, приводит к более толстым пленкам диоксида титана, и сопровождается постепенной потерей сине-фиолетового цвета.
Поведение нитинола при тепловом и механическом стрессе отражает обратимую фазу трансформации твердого тела между двумя различными фазами кристалла куницата, что делает его псевдоэластичным, а не эластичным материалом. Циклические фотометрические и линейные эксперименты по фотометрии развертки важны для понимания электрохимической системы, такой как фарадайские и нефарадные диапазоны. Дальнейшая электрохимическая характеристика, может включать в себя электрохимические движения для изучения изменений в электроде поверхности реактивации с напряжением.
Чтобы определить, если увеличение реакции эволюции водорода и кислорода эволюции реакции деятельности просто из-за увеличения электро-активной поверхности. Измерения емкости могут быть выполнены при различных значениях деформации. Для дальнейшего определения того, связаны ли изменения в электрореа деятельности с напряжением из-за эластичной или неупругой деформации при применении напряженного стресса, эксперименты могут проводиться с нетронутыми и намеренно треснувшими пленками диоксида титана.
Образец должен быть установлен должным образом, чтобы получить и дать больше результатов. Этот трафаретные носилки могут быть включены в различные характеристики и методы, в том числе спектроскопии, транс-реабсорбции, конфокальной Раман или зонд микроскопии.
