Electrochemical Approach for Advanced Flow Reactors via Additive Manufacturing of High Surface Area Ti‐6Al‐4V Anode
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Reza Bilesan Mohammad; Yazdani Meghdad; Luneau Mathilde; Montserrat‐Sisó Gerard; Wickman Björn; Repo Eveliina
Tiivistelmä
AbstractElectrochemical processes use expensive noble metal-based anodes which limit industrial implementation. In this study, a noble-metal-free Ti-6Al-4V anode is introduced in an advanced flow reactor. We demonstrate that the 3D additively manufactured electrode can provide a more projected surface area and facilitate anodic reactions under controlled electrolyte conditions. Alkaline NaOH and KOH electrolytes act as anodic electrolytes that are toxic compounds-free and enable corrosion control. Impedance and voltammetry responses to electrochemical reactions are studied. The electrochemical active surface area of the 4 rods scaffold geometry is 42 times higher than a flat plate anode. Therefore, improved charge transfer is achieved in the flow reactor incorporating the 3D Ti-6Al-4V electrode due to the increased surface area and wettability. The structure of almost non-conductive passivation on a flat plate anode is changed to unstable passivation due to the 3D scaffold structure. This enables effective charge transfer of 911 mA cm-2 at higher potentials up to 5 V for 1.5 m KOH in a non-flow condition. Furthermore, a 1 m KOH solution delays metal ion dissolution from the anode surface by acting as a corrosion-controlling medium. 3D Ti-6Al-4V is likely to be an affordable alternative anode in alkaline environmentally friendly electrochemical applications.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Kemia; Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka; Ympäristötiede
Avainsanat
[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1002/celc.202300319
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä