离子交换膜的合成及其应用概述

离子交换膜(IEM)近年来发展迅猛,引起了诸多研究人员对该领域的热烈研究和讨论。概括了IEM的不同类型(阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜、双极膜)和电化学性能及其相应的工作原理,并介绍了IEM的合成方法。IEM被广泛应用于各种领域,包括电渗析、反向扩散渗析和膜电容去离子、反向电渗析、燃料电池、氧化还原液流电池、电解等。通过对IEM的类型、工作原理、制备方法、应用领域的综合介绍,可为IEM的未来发展提供一定的借鉴。

碱性电解槽隔膜的研究进展

碱性电解槽制氢需要一种隔膜将H、O隔离开。文章概述了隔膜材料的选择,对国内外隔膜的发展进行了综述,并详细介绍了石棉隔膜、改性石棉隔膜、非石棉隔膜、聚苯硫醚隔膜、聚砜类隔膜的性能及其优缺点。

聚乙烯醇-氧化铝隔膜的制备研究

以聚乙烯醇为粘结剂,氧化铝为无机材料,采用真空吸附的方法制备了聚乙烯醇-氧化铝隔膜,并研究了聚乙烯醇的质量、氯化钠的质量、反应温度和反应时间分别对聚乙烯醇-氧化铝隔膜的电阻、气密性能和结构的影响。研究发现,原料配比和反应温度对聚乙烯醇-氧化铝隔膜的电化学性能有着重要影响,反应时间在超过6 h后对聚乙烯醇-氧化铝隔膜的电化学性能基本上无影响,并通过扫描电镜对隔膜的微观形貌进行了表征。

聚乙烯醇-氧化铝隔膜的最优工艺条件测定

采用真空吸附法制备聚乙烯醇-氧化铝隔膜,通过正交实验测定在不同的工艺条件下所制备的聚乙烯醇-氧化铝隔膜的性能,并对实验结果进行极差分析,评价各个因素对聚乙烯醇-氧化铝隔膜性能的影响。研究发现,聚乙烯醇的用量对隔膜的电化学性能有重要影响,并确定最佳工艺条件为:聚乙烯醇的质量为5 g,氯化钠的质量为40 g,温度为75℃。

水电解制氢设备内部的布置原则

目前,水电解制氢设备以定制化产品为主,其内部布置影响产品的工艺流程、设备的组装难易、用户的使用体验等各个方面,在遵循工艺流程和设备吊装运输要求的前提下,对设备内部进行合理布置具有重要意义。文章从水电解制氢设备内部各零部件的作用、安装条件、操作体验等方面出发,分别对其内部的主要部件、管道、阀门管件及其他布置原则提出了明确要求,力求达到优化工艺流程、降低设备成本、改善使用体验的目的,旨在为水电解制氢设备的合理组装提供指导和理论依据。

水电解制氢设备碱液平均分配影响因素的数值模拟研究

在水电解设备工作时,碱液充满电解小室,水在电解作用下生成氢气和氧气。如果碱液不能充满腔室,会增大极板间电阻,从而增加能耗。因为碱液在各个小室内的分配受电解槽内碱液流量和碱液流道结构的影响。通过数值模拟的方式,探讨了几种不同碱液流量工况和碱液通道结构下,电解槽内的气液流动和碱液分配状况。分别模拟了电解槽正常工况、碱液量增大10倍、电解槽碱液流道面积增大、电解槽碱液流道面积减小等4种情况。通过对模拟计算结果的分析,认为在合理的范围内减小碱液通道的面积,适当提高碱液流速,是改善碱液在各个通道平均分配情况的可行思路。

质子交换膜燃料电池催化剂研究现状

质子交换膜燃料电池作为一种新兴的能量转换装置,具有操作温度低、能量效率高、无电解质腐蚀等特点。本文综述了质子交换膜燃料电池催化剂的催化原理、应用现状,针对燃料电池体系,介绍了各种催化体系的催化性能。

水电解制氢设备出口冲蚀磨损现象的数值模拟研究

水电解制氢设备是一种广泛应用在各个领域的制氢设备。在设备实际运行中,水电解制氢设备的气液出口存在严重的冲蚀磨损现象,且随着设备产气量的增大,磨蚀现象变得更严重,这限制了水电解制氢设备向大产气量的方向发展。主要探讨了气液出口结构对冲蚀磨损的影响,模拟计算了电解槽气液出口通道内的流动状况,并对电解槽出口结构进行了改进。计算结果表明,将电解槽气液出口形状改成锥形后,转弯处的转角变大,减少了流体转弯的角度,减少了内外两侧流体的路程差,进而降低了内外两侧流体的速度之差,改善了转弯处流体对设备的冲蚀。