光電化學(xué)制氫系統(tǒng)綜述
隨著化石能源日益枯竭、環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,嚴(yán)重制約了人類的可持續(xù)發(fā)展,尋找清潔、安全、的新型能源成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。1971年Fujishima和Honda用二氧化鈦電極光助電解水獲得了氫氣,開始了具有實(shí)際意義的光電化學(xué)制氫的研究。光電化學(xué)中光電轉(zhuǎn)換效率是一個非常重要的指標(biāo),而評價(jià)光電化學(xué)制氫的效率zui直接的手段就是測量產(chǎn)氫的量,從而評價(jià)制氫效率。
光電化學(xué)制氫原理
典型的光電化學(xué)分解太陽池由光陽極和陰極構(gòu)成。光陽極通常為光半導(dǎo)體材料,受光激發(fā)可以產(chǎn)生電子空穴對,光陽極和對極(陰極)組成光電化學(xué)池,在電解質(zhì)存在下光陽極吸光后在半導(dǎo)體帶上產(chǎn)生的電子通過外電路流向陰極,水中的氫離子從陰極上接受電子產(chǎn)生氫氣。 半導(dǎo)體光陽極是影響制氫效率zui關(guān)鍵的因素。應(yīng)該使半導(dǎo)體光吸收限盡可能地移向可見光部分,減少光生載流子之間的復(fù)合,以及提高載流子的壽命。光陽極材料研究得zui多的是TiO2。TiO2作為光陽極,耐光腐蝕,化學(xué)穩(wěn)定性好。
光電化學(xué)制氫系統(tǒng)簡介
RTK光電化學(xué)制氫系統(tǒng)是國內(nèi)突破傳統(tǒng)體系,模擬工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)常溫常壓條件下研究的光電化學(xué)制氫系統(tǒng)。采用*的RTK GMC技術(shù),無需GC,直接對光電化學(xué)制氫過程中的產(chǎn)氣量(氫氣或氧氣)或產(chǎn)氣速率進(jìn)行計(jì)量。同時(shí),突破了傳統(tǒng)裝置由于自身設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的低量程瓶頸,可以實(shí)現(xiàn)較高量程產(chǎn)氣量(產(chǎn)氣速率)的實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測,適用于各種不同產(chǎn)率的催化劑體系評價(jià)。
*特點(diǎn)
1、非真空:實(shí)現(xiàn)常溫常壓條件下光電化學(xué)制氫,易操作,易維護(hù);
2、高量程:測量產(chǎn)率可高達(dá)800 mmol/g/h,適合各種產(chǎn)率催化劑體系的研究;
3、自動測量:RTK GMC技術(shù),實(shí)時(shí)自動記錄測量數(shù)據(jù),無需GC,無需標(biāo)定;
4、無需計(jì)算:避免了傳統(tǒng)裝置產(chǎn)氫量的計(jì)算誤差,直接測量產(chǎn)氫體積(或質(zhì)量、產(chǎn)氫速率),無需計(jì)算;
5、模擬工業(yè)環(huán)境:非真空環(huán)境更加接近真實(shí)的工業(yè)環(huán)境,可以探索工業(yè)條件下的光解水制氫;
6、多通道:個性化定制多通道裝置,有利于做平行實(shí)驗(yàn)。
技術(shù)參數(shù)
1、工作環(huán)境:常溫常壓;
2、測量技術(shù):GMC技術(shù);
3、測量精度:0.0350 mL;
4、測量量程:0-800 mmol/g/h;
5、尺寸大小:1000px(L)*875px(W)*750px(H)
配置
1、氣體計(jì)量裝置;
2、反應(yīng)系統(tǒng)(光源、反應(yīng)器、磁力攪拌器、冷卻水循環(huán)系統(tǒng));
3、計(jì)算機(jī)。