
1. 核生成サイトがFe-C表面から菱鉄鉱表面へ移動する。 菱鉄鉱表面の格子欠陥(空孔やドーピングサイトなど)は表面エネルギーが低く、コロイドの好ましい核生成サイトとなる。走査型電子顕微鏡(SEM)の結果、菱鉄鉱が存在しない場合、不動態皮膜の90%以上がFe-C表面に分布している。菱鉄鉱添加後、不動態皮膜の75%~80%が菱鉄鉱粒子の表面に析出し、Fe-C表面には少量の緩い沈殿物のみが残存し、活性サイト保持率は70%以上向上する。 2. 核生成サイトが「一点集中」から「多点分散」へ変化する。 菱鉄鉱を含まない系では、不動態皮膜の核生成サイトはFe-Cアノードのエッジサイト(電子密度が最も高い領域)に集中し、局所的に緻密な皮膜を形成する。菱鉄鉱の導入により、充填材系は「Fe-C/菱鉄鉱/不活性充填材」の多粒子混合状態となり、核生成サイトは各粒子の表面に分散する。皮膜は連続的なコーティングを形成できず、分散した皮膜は水力作用によって容易に洗い流され剥離し、不動態化プロセスをさらに遅らせる。 3. 核生成サイトの種類が「活性反応サイト」から「不活性キャリアサイト」へ変化する。 菱鉄鉱がない場合、核生成サイトはFe-C表面の活性サイトであり、皮膜の形成は直接的に微小電気分解反応を阻害する。菱鉄鉱添加後、核生成サイトは菱鉄鉱表面の非反応性サイトに変換される。少量の皮膜が形成されたとしても、Fe-Cの電極反応や電子伝達には影響を与えず、菱鉄鉱表面の緩い沈殿物を除去するために定期的な逆洗のみが必要となる。 上記に基づいて、科学研究のための模式図を3つのカテゴリで作成する。
1. 全体レイアウトと視覚的表現 基本レイアウト:「左:現実、右:仮想」の並列構造を採用。 左側(物理世界):インテ...