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氫氣發(fā)生器的SPE固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)是什么?

更新時(shí)間:2021-12-16點(diǎn)擊次數(shù):1393
  氫氣發(fā)生器是目前實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的一款氣體發(fā)生設(shè)備,通常有兩種方法制得氫氣。
 
  氫氣發(fā)生器工作原理
 
  1、純水電解制氫
 
  將電解水從電解槽陽(yáng)極室通入,通電后水便立刻在陽(yáng)極分解:2H2O=4H++2O2-,分解成的負(fù)氧離子(O2-),隨即在陽(yáng)極放出電子,形成氧氣(O2),從陽(yáng)極室排出,攜帶部份水進(jìn)入水槽,水可循環(huán)使用,氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子([H(H2O)n]+)的形式,在電場(chǎng)力的作用下,通過(guò)SPE離子膜,到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣,從陰極室排出后,進(jìn)入氣水分離器,在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份,含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后,純度便達(dá)到99.999%以上。
 
  2、堿液電解制氫
 
  工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)為氫氧化鉀水溶液,兩極室的分隔物為航天電解設(shè)備用優(yōu)質(zhì)隔膜,與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電后,水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣,在陰極產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)式如下:陽(yáng)極:2OH--2e→H2O+1/2O2↑
 
  陰極:2H2O+2e→2OH-+H2↑
 
  總反應(yīng)式:2H2O→2H2↑+O2↑
 
  SPE技術(shù)是利用片狀固體高分子電解質(zhì)為各種電化學(xué)裝置的唯yi電解質(zhì),通常使用100~120μm的膜作為隔膜。這樣構(gòu)成的電化學(xué)槽通常都具有雙極式結(jié)構(gòu)。膜的兩邊涂以貴金屬催化劑(通常為Pt黑),因而SPE技術(shù)從結(jié)構(gòu)上看已將電極和隔膜融為一體。
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