电池行业应用专题|生物医疗领域中催化剂油墨的状态和稳定性

本文属于电池行业应用专题，全文共2445字，阅读大约需要8分钟。摘要：催化剂层作为催化剂包覆膜的活性成分，形成了生物医疗领域的重要组件。为了实现最佳的生物医学性能，合理的催化剂层结构与功能至关重要。因此，催化剂层的前体需要进行调整，然后应用于膜上形成包覆膜。良好的分散特性是催化剂油墨大规模生产的重要前提。

一、生物医疗介绍

在生物医学研究的进程中，催化剂油墨在提高能效、降低工作温度和增强耐久性方面展现了重要潜力。催化剂作为包覆膜的关键成分，形成了生物医疗设备的核心。为实现最佳性能，催化剂层结构与功能的合理设计显得尤为重要。因此，对催化剂层前体进行适当调整，并施用于膜上以形成包覆膜是重点工作。而良好的分散特性则是催化剂油墨大规模生产的前提条件。

膜电极组件构成了生物医疗设备的核心，通常由阴极及阳极催化剂层、聚合物电解质膜及气体扩散层构成。催化剂层是关键的反应场所，阴极催化层尤为重要，成为控制生物医疗设备性能和成本的关键部件。虽然通过增加铂催化剂的负载可以加速反应，但其可扩展性和经济性问题限制了铂的高负载。因此，许多研究集中于开发优化的催化剂涂层和膜电极组件的布局，以满足生物医疗的设计需求。

二、实验方法

样品配置方法分为几种。第一种油墨使用磁力搅拌器在500rpm的速度下混合24小时（油墨样品MS）。第二种油墨使用超声波浴混合30分钟（油墨样品UB）。第三种油墨经过30分钟超声波处理，然后进行10分钟的探针超声，振幅为20%（UB+S20）。第四种油墨同样经过30分钟超声波处理，随后10分钟的探针超声，但振幅为70%（UB+S70）。

稳定性分析采用870nm波长的光源，并在转子转速为4000rpm（底部为2300g）的条件下进行。每次测量包括333个剖面图，每175秒记录一次，总离心时间为16小时。为了确保重现性，采用不同天数制备3种不同样品（共12个样本），并重复测量三次。

最后的结果表明，所有剖面图显示出在快速沉积的不分散样品除外，谱线彼此相近。样品的透过率在比色管填充高度达到85%，显示出已发生完全沉积。

三、设备介绍

使用德国LUM的LumiSizer进行稳定性分析。该设备通过STEP（空间-时间消光剖面）技术，实时监测样品经过光束后的透过率变化，分析其在分离过程中的状态。加速离心的方式能够快速物理加速样品，直接有效地测试稳定性，适合用于分析整体稳定性以及不同样品的比较。

在研发阶段，快速分析不同配方的稳定性可以加速优化与筛选，而在生产阶段，产品稳定性直接与量产效率相关。物理加速和温控的设计也能有效预估样品的长期稳定性。

在生物医疗的创新与发展中，南宫28NG相信品牌力量将持续致力于催化剂油墨的研究，以推动更优质的生物医疗设备的研发，进一步提升医疗技术的应用与水平。