Hydrogen Absorption into Titanium under Cathodic Polarization: An In-Situ Neutron Reflectometry and EIS Study
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogen (deuterium) absorption into sputter-coated titanium (Ti) film electrodes during cathodic polarization in heavy water (D2O) was monitored using in-situ neutron reflectometry (NR) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The scattering length density (SLD) of Ti metal increased with increasing cathodic polarization, due to the penetration of deuterium through the surface oxide and into the underlying metal. The rate of D absorption estimated from the NR data showed a pattern with four distinctive regions separated by potential boundaries between -0.35 and -0.4 VSCE and around ∼-0.6 VSCE. EIS results support division of the behavior into these potential ranges. Hydrogen absorption by Tiwas observed at potentials <∼-0.35 VSCE, where the capacitance and resistance of the TiO2 layer dramatically changed. At this point, the D content of the film quickly achieved a level of ∼900 ppm by weight (atom ratio D:Ti ∼ 0.04). Decreased absorption kinetics were observed over the potential region from ∼-0.40 VSCE to -0.6 VSCE, indicating that D absorption was controlled either by a diffusion process through the TiO 2 layer or by the formation of blocking hydrides at the Ti/TiO 2 interface, at the base of the defective locations in the oxide through which the hydrogen was entering. Significant increases in the current density and SLD of the Ti film at potentials more negative than -0.6 V SCE were assigned to widespread hydrogen absorption and TiH x growth within the metal. These observations are consistent with hydrogen ingress through the oxide film, probably via weak points containing electronic defects and disorder, such as grain boundaries and triple points, at potentials as mild as ∼-0.4 VSCE, and with hydrogen penetration through continuous, intact oxide via the previously published redox transformation mechanism, at potentials more negative than -0.6 VSCE. © 2013 The Electrochemical Society. All rights reserved.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».