亚洲aaa毛片,亚洲欧美在线看

科普丨光解水制氫技術(shù)

發(fā)布日期：2024/8/1 10:13:00

前言

在當(dāng)今全球?qū)稍偕茉葱枨笕找嬖鲩L的背景下，光解水技術(shù)作為一種前沿的清潔能源生產(chǎn)方式，正逐漸引起人們的關(guān)注。

光催化分解水制氫是從根本上解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的途徑之一，是眾多光催化實(shí)驗(yàn)研究者近年來努力攻克的主要課題之一。如何能高效的獲取光催化分解水制氫制氧實(shí)驗(yàn)成果，一套好的反應(yīng)系統(tǒng)必不可少。?

光解水是利用光能將水分子分解為氫氣和氧氣的過程。這一過程通常依賴于光催化劑，在光照條件下，通過吸收太陽光的能量，促進(jìn)水分子的化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)氫氣的生成。?

光催化技術(shù)是通過光催化劑，利用光子能量將許多需要在苛刻條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為可在溫和環(huán)境下進(jìn)行的先進(jìn)技術(shù)。利用光催化技術(shù)分解水制氫，可以將低密度的太陽光能轉(zhuǎn)化為高密度的化學(xué)能，在解決能源短缺問題上具有深遠(yuǎn)的應(yīng)用場景。

美國能源部提出如果光催化分解水制氫的太陽能轉(zhuǎn)換氫能效率達(dá)到10%，太陽能制氫成本（包括生產(chǎn)和運(yùn)輸）達(dá)到2~4美元/kg H2，這項(xiàng)技術(shù)就有可能走向大規(guī)模應(yīng)用。

組成部分

光催化分解水的原理

水是一種相對(duì)穩(wěn)定的化合物。水分解生成氫氣和氧氣的過程，是一個(gè)吉布斯自由能增加的過程（▲G>0），也就是說從熱力學(xué)角度考慮，水分解反應(yīng)是一個(gè)非自發(fā)反應(yīng)，必須有外加能量才能進(jìn)行。

光催化分解水制氫反應(yīng)，就是利用光子的能量推動(dòng)水分解反應(yīng)的發(fā)生，然后轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。具有高能量的遠(yuǎn)紫外線（波長小于190nm）可以直接分解水，然而此類遠(yuǎn)紫外線難以到達(dá)地球表面，所以普通太陽光照射難以實(shí)現(xiàn)水分解制氫。

光催化分解水制氫是利用一些半導(dǎo)體材料如TiO2的吸光特性，實(shí)現(xiàn)光解水反應(yīng)的發(fā)生。半導(dǎo)體材料在受到光子的激發(fā)后，會(huì)產(chǎn)生具有較強(qiáng)還原能力的光生電子，可以將吸附在半導(dǎo)體表面的質(zhì)子或水分子還原為氫氣，從而實(shí)現(xiàn)光催化分解水制氫。

shinsco產(chǎn)品展示

產(chǎn)品詳情

近年來半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，超高純316L不銹鋼，符合SEMI F20標(biāo)準(zhǔn)，通過真空感應(yīng)熔煉+真空自耗重熔（VIM+VAR），并使用特殊的工藝處理，對(duì)材料進(jìn)行最大程度的提純，進(jìn)一步減少了材料中的的非金屬夾雜物和氣體成分。EP管（316L，VIM+VAR）是表面經(jīng)過電解拋光處理，以提高產(chǎn)品內(nèi)部的平滑性，并在金屬表面形成富鉻層以提高耐腐蝕性，電解拋光后的產(chǎn)品做鈍化處理以去除游離鐵離子。EP拋光產(chǎn)品經(jīng) SEM、 ESCA/XPS、AES分析，產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足半導(dǎo)體協(xié)會(huì) SEMI F20 標(biāo)準(zhǔn)。

基于EP拋光（316L，VIM+VAR）技術(shù)的發(fā)展，鑫視科shinsco采用國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)生產(chǎn)的EP管（316L，VIM+VAR）和EP自動(dòng)閥門，替換了光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的原有玻璃管路和閥門，并實(shí)現(xiàn)了PLC全面控制整套系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了SSC-PCAE光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的全自動(dòng)化運(yùn)行。

SSC-PCAE光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)(Photocatalytic activity evaluation system)沿用半導(dǎo)體行業(yè)的真空技術(shù)，將玻璃管路和閥門替換為EP管和EP自動(dòng)閥，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的全自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)過程，全自動(dòng)在線采樣分析，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)中真正的全自動(dòng)運(yùn)行。SSC-PCAE光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要應(yīng)用于光解水、全解水、電催化、光催化CO2還原、光催化固氮、光電催化氣體產(chǎn)物分析、耐壓釜式反應(yīng)、催化反應(yīng)的微量氣體收集等。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

封閉反應(yīng)的產(chǎn)物氣體收集、采樣、在線分析的一體化系統(tǒng)；
內(nèi)置氣體磁力增壓泵，形成高強(qiáng)壓差，實(shí)現(xiàn)氣體快速混勻；
全系統(tǒng)耐壓-14.6psi ~150psi，實(shí)現(xiàn)了從真空到10atm的壓力覆蓋；
應(yīng)用半導(dǎo)體材料（TiO2、InO、C3N4、CdS等）催化劑的活性評(píng)價(jià)；
催化劑產(chǎn)氫、產(chǎn)氧、光解水的性能分析；
催化劑二氧化碳還原的性能分析；
系統(tǒng)可配和玻璃、石英、不銹鋼、PEEK、PTFE等材料制備的反應(yīng)器使用
可滿足光電反應(yīng)、氣固反應(yīng)、膜催化、多相反應(yīng)等特殊實(shí)驗(yàn)要求；
系統(tǒng)管閥件全部采用EP（316L，VIM+VAR）管和EP閥，對(duì)氣體無吸附；
系統(tǒng)即裝即用，可兼容任意廠家氣相色譜儀，無需額外增加進(jìn)樣閥門；
GC測試范圍廣，氫、氧、CO2、甲烷、CO、甲醛、C1-C5等微量氣體；

參數(shù)配置

項(xiàng)目	SSC-PCAE-150光催化活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)
系統(tǒng)真空度	-0.1MPa（-14.6psi）
系統(tǒng)耐壓	-14.6psi ~150psi
管路材質(zhì)	EP電解拋管（316L，VIM+VAR）；體積50ml±5
閥門	EP隔膜閥
玻璃反應(yīng)器	100ml（標(biāo)配）、250ml、25ml、50ml；石英通光
選配	316L不銹鋼反應(yīng)器、石英或藍(lán)寶石通光
采樣方式	全自動(dòng)采樣在線分析，可對(duì)接任意品牌色譜，GC無需加閥改裝
控制方式	全面PLC數(shù)字化控制，10英寸觸摸屏,可以實(shí)現(xiàn)與GC、光源、真空泵等輔助設(shè)備對(duì)接控制。
真空泵	反控自動(dòng)啟停，2L/s，含防倒吸電磁閥和單向隔膜閥，雙重保護(hù)系統(tǒng)
測試精度	0.01ml& 0.1s
光源放置	光源可以根據(jù)需求置于體系前端或后端平臺(tái)，易于反應(yīng)器的更換和光源的取放；
測試范圍	氫、氧、CO2、甲烷、CO、甲醛、乙醛等微量氣體，H2、O2 >0.001ml；CO、CO2、CH4>1ppm；CH3OH、HCOOH、CH3CH2OH、CH3COOH>10ppm；
推薦配套設(shè)備	氣相色譜： HF901（EPC+EPC），HF901A、島津、安捷倫光源：SSC-PCX300-K25氙燈、SSC-LED300W LED光源、SSC-XS500-S21 光功率計(jì)：SSC-OPM2000