陶瓷膜电极英文解释翻译、陶瓷膜电极的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ceramic membrane electrode

分词翻译：

陶瓷的英语翻译：

【电】 ceramic

膜电极的英语翻译：

【化】 membrane electrode

专业解析

陶瓷膜电极（Ceramic Membrane Electrode）是一种在电化学传感器、燃料电池或特定电解池中使用的关键组件，它结合了陶瓷材料的稳定性和电极的电化学功能。以下是其详细解释：

核心定义
- 陶瓷膜 (Ceramic Membrane)：指由无机非金属陶瓷材料（如氧化铝、氧化锆、二氧化钛等）制成的薄膜。这种膜通常具有微孔或纳米孔结构，允许特定离子或小分子选择性透过，同时阻挡其他物质。它提供了高化学稳定性、热稳定性和机械强度。
- 电极 (Electrode)：是电化学系统中发生氧化或还原反应的场所，是电子导体（如金属、石墨）。它负责与电解质溶液进行电荷交换。
- 陶瓷膜电极：指将陶瓷膜作为核心功能层或关键组成部分集成到电极结构中的装置。这通常意味着陶瓷膜直接参与电极的离子传输过程或充当敏感界面。其核心功能在于利用陶瓷膜的选择性透过性来控制或检测特定离子/分子的电化学响应。
工作原理与应用
- 离子选择性电极：最常见应用。陶瓷膜（如特定组成的玻璃或晶体）充当离子敏感膜。当它接触含有目标离子（如H⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, F⁻）的溶液时，膜两侧会产生与离子活度相关的电位差（膜电位）。通过测量该电位（通常相对于参比电极），即可定量分析溶液中特定离子的浓度。例如，pH玻璃电极的敏感膜就是一种特殊的硅酸盐玻璃（属于陶瓷范畴）。
- 气体传感器：某些陶瓷膜（如氧化锆基）对氧气具有高选择性渗透性。在高温下，利用氧离子在膜两侧浓度差产生的电位（电动势），可测量氧气浓度（如汽车尾气氧传感器）。
- 固态电解质：在固态电池或燃料电池中，致密的陶瓷膜（如氧化钇稳定氧化锆）作为离子导体（传导O²⁻或H⁺），同时起到物理分隔阳极和阴极的作用。电极材料（如多孔金属陶瓷）则涂覆在电解质膜两侧。
- 液接界：在复合电极（如pH电极）中，多孔陶瓷塞常被用作参比电极的液接界，允许电解液缓慢渗出以维持电接触，同时尽量减少样品溶液与参比电解液的混合。
关键特性与优势
- 高选择性：特定组成的陶瓷膜对目标离子/分子具有高度选择性。
- 宽工作范围：耐高温、高压、强腐蚀性环境，适用于恶劣工况。
- 长寿命与稳定性：陶瓷材料不易老化、降解或受微生物影响，使用寿命长。
- 低维护：相比有机聚合物膜电极，通常需要更少的校准和维护。
- 快速响应：薄而多孔的膜结构有利于离子快速扩散和响应。
典型实例
- pH玻璃电极：其核心是氢离子敏感的玻璃膜（一种特殊陶瓷），是陶瓷膜电极最经典的代表。
- 氧化锆氧传感器：使用氧化钇稳定氧化锆（YSZ）陶瓷膜作为氧离子导体和敏感元件。
- 固态氧化物燃料电池（SOFC）电极：使用YSZ等陶瓷电解质膜，两侧涂覆多孔电极（如镍-YSZ阳极，LSCF阴极）。

权威参考来源：

Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of Instrumental Analysis (7th ed.). Cengage Learning. (经典分析化学教材，详细阐述离子选择性电极原理，包括玻璃电极) [来源：标准分析化学教科书]
Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley. (权威电化学著作，涵盖电极过程和各种电极类型的基础理论) [来源：电化学领域经典专著]
International Society of Electrochemistry (ISE): 提供电化学传感器和电极技术的资源与标准信息。 [来源：国际电化学学会官网]
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): 定义电化学术语，包括电极和膜相关概念。 [来源：国际纯粹与应用化学联合会官网]

网络扩展解释

陶瓷膜电极是一种以陶瓷材料为核心的电化学装置组件，结合了陶瓷的物理稳定性和电极的导电特性。以下是其核心要点解析：

1.结构与材料

多孔陶瓷支撑体：主体通常由多孔陶瓷膜构成，例如碳化钼（）。这种多孔结构既提供机械支撑，又增大了反应接触面积。
自支撑设计：无需额外基底材料，直接通过陶瓷膜实现功能集成，简化了结构并降低成本（）。

2.关键特性

高温稳定性：可在1100–1500℃高温下连续使用，反复冷热循环后性能不变（）。
化学惰性：表面氧化膜赋予其耐腐蚀、抗氧化能力，适用于酸碱等严苛环境（）。
电性能可靠：通过18kV高压测试无击穿漏电，兼具绝缘与导电需求（）。

3.制备与应用

制备工艺：专利方法提到操作简便，可能涉及陶瓷粉末成型、烧结及表面改性（）。
应用领域：包括高温电催化（如燃料电池）、工业加热元件、腐蚀性介质中的传感器等。