陶瓷膜電極英文解釋翻譯、陶瓷膜電極的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ceramic membrane electrode

分詞翻譯：

陶瓷的英語翻譯：

【電】 ceramic

膜電極的英語翻譯：

【化】 membrane electrode

專業解析

陶瓷膜電極（Ceramic Membrane Electrode）是一種在電化學傳感器、燃料電池或特定電解池中使用的關鍵組件，它結合了陶瓷材料的穩定性和電極的電化學功能。以下是其詳細解釋：

核心定義
- 陶瓷膜 (Ceramic Membrane)：指由無機非金屬陶瓷材料（如氧化鋁、氧化锆、二氧化钛等）制成的薄膜。這種膜通常具有微孔或納米孔結構，允許特定離子或小分子選擇性透過，同時阻擋其他物質。它提供了高化學穩定性、熱穩定性和機械強度。
- 電極 (Electrode)：是電化學系統中發生氧化或還原反應的場所，是電子導體（如金屬、石墨）。它負責與電解質溶液進行電荷交換。
- 陶瓷膜電極：指将陶瓷膜作為核心功能層或關鍵組成部分集成到電極結構中的裝置。這通常意味着陶瓷膜直接參與電極的離子傳輸過程或充當敏感界面。其核心功能在于利用陶瓷膜的選擇性透過性來控制或檢測特定離子/分子的電化學響應。
工作原理與應用
- 離子選擇性電極：最常見應用。陶瓷膜（如特定組成的玻璃或晶體）充當離子敏感膜。當它接觸含有目标離子（如H⁺, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, F⁻）的溶液時，膜兩側會産生與離子活度相關的電位差（膜電位）。通過測量該電位（通常相對于參比電極），即可定量分析溶液中特定離子的濃度。例如，pH玻璃電極的敏感膜就是一種特殊的矽酸鹽玻璃（屬于陶瓷範疇）。
- 氣體傳感器：某些陶瓷膜（如氧化锆基）對氧氣具有高選擇性滲透性。在高溫下，利用氧離子在膜兩側濃度差産生的電位（電動勢），可測量氧氣濃度（如汽車尾氣氧傳感器）。
- 固态電解質：在固态電池或燃料電池中，緻密的陶瓷膜（如氧化钇穩定氧化锆）作為離子導體（傳導O²⁻或H⁺），同時起到物理分隔陽極和陰極的作用。電極材料（如多孔金屬陶瓷）則塗覆在電解質膜兩側。
- 液接界：在複合電極（如pH電極）中，多孔陶瓷塞常被用作參比電極的液接界，允許電解液緩慢滲出以維持電接觸，同時盡量減少樣品溶液與參比電解液的混合。
關鍵特性與優勢
- 高選擇性：特定組成的陶瓷膜對目标離子/分子具有高度選擇性。
- 寬工作範圍：耐高溫、高壓、強腐蝕性環境，適用于惡劣工況。
- 長壽命與穩定性：陶瓷材料不易老化、降解或受微生物影響，使用壽命長。
- 低維護：相比有機聚合物膜電極，通常需要更少的校準和維護。
- 快速響應：薄而多孔的膜結構有利于離子快速擴散和響應。
典型實例
- pH玻璃電極：其核心是氫離子敏感的玻璃膜（一種特殊陶瓷），是陶瓷膜電極最經典的代表。
- 氧化锆氧傳感器：使用氧化钇穩定氧化锆（YSZ）陶瓷膜作為氧離子導體和敏感元件。
- 固态氧化物燃料電池（SOFC）電極：使用YSZ等陶瓷電解質膜，兩側塗覆多孔電極（如鎳-YSZ陽極，LSCF陰極）。

權威參考來源：

Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2017). Principles of Instrumental Analysis (7th ed.). Cengage Learning. (經典分析化學教材，詳細闡述離子選擇性電極原理，包括玻璃電極) [來源：标準分析化學教科書]
Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley. (權威電化學著作，涵蓋電極過程和各種電極類型的基礎理論) [來源：電化學領域經典專著]
International Society of Electrochemistry (ISE): 提供電化學傳感器和電極技術的資源與标準信息。 [來源：國際電化學學會官網]
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): 定義電化學術語，包括電極和膜相關概念。 [來源：國際純粹與應用化學聯合會官網]

網絡擴展解釋

陶瓷膜電極是一種以陶瓷材料為核心的電化學裝置組件，結合了陶瓷的物理穩定性和電極的導電特性。以下是其核心要點解析：

1.結構與材料

多孔陶瓷支撐體：主體通常由多孔陶瓷膜構成，例如碳化钼（）。這種多孔結構既提供機械支撐，又增大了反應接觸面積。
自支撐設計：無需額外基底材料，直接通過陶瓷膜實現功能集成，簡化了結構并降低成本（）。

2.關鍵特性

高溫穩定性：可在1100–1500℃高溫下連續使用，反複冷熱循環後性能不變（）。
化學惰性：表面氧化膜賦予其耐腐蝕、抗氧化能力，適用于酸堿等嚴苛環境（）。
電性能可靠：通過18kV高壓測試無擊穿漏電，兼具絕緣與導電需求（）。

3.制備與應用

制備工藝：專利方法提到操作簡便，可能涉及陶瓷粉末成型、燒結及表面改性（）。
應用領域：包括高溫電催化（如燃料電池）、工業加熱元件、腐蝕性介質中的傳感器等。

數據來源說明

如需了解更詳細的技術參數或專利制備流程，可查閱的專利原文或的産品性能說明。