碱性电解水用隔膜材料的优选研究

碱性电解水制氢作为一种清洁高效的氢能生产途径,技术相对成熟,应用最为广泛。隔膜是电解池的重要组成部分,对电解池的电解性能影响较大。基于降低电解水制氢电解电压的目的,通过对不同种类隔膜的结构特性和电导率进行分析与测试,并结合其在电解池中的电解性能的综合评估,探究了隔膜的结构与性能的关系,进而优选出适用于碱性电解水的隔膜材料。根据碱性电解水所需隔膜性能的指标(包括膜电导率、孔隙率、耐碱性、气泡渗透性、润湿性、机械强度和热稳定性等)进行了高分子隔膜的筛选。通过对几种不同规格、型号的国产和进口商用高分子隔膜进行综合比较,发现进口的AGFA-IV隔膜性能最优,其孔隙率为60%±10%,膜电导率为51.7 cm^(-1)·Ω^(-1)。在此基础上组装成电解池并测试了AGFA-IV隔膜的电解性能。结果表明,基于进口的AGFA-IV隔膜的电解池在电解测试过程中具有最低的水电解电压,当电流密度为0.4 A/cm^(2)时,其电解电压为1.841 V,因此确定进口的AGFA-IV隔膜为该体系的最优隔膜材料。该研究有助于更好地理解隔膜在碱性电解池电解过程中的性能特点,并对设计和构建用于碱性电解水的高性能隔膜有一定借鉴作用。

碱性电解水制氢系统的风险分析

近年来由于传统碳基能源的过度开发和使用带来了严峻的全球环境问题和气候变化,这促使人们寻找清洁、高效的替代能源。氢气由于其高能量密度和零污染的特点,被视为一种有前途的替代能源载体。随着技术和经济的发展进步,碱性电解水制氢技术得到越来越多的应用,同时碱性电解水制氢系统作业时的安全风险得到了更多的关注,针对系统设备作业过程中的风险进行了充分的分析,并针对风险,阐述了碱性电解水制氢过程中的安全注意事项。

钼-钴-钒多金属复合材料设计及碱性电解水制氢性能

为制备高效碱性电解水催化剂,先通过水浴共沉淀法在80℃下反应4 h获得钴钒双金属氧化物基底,再通过在200℃下反应8 h负载含钼化合物制得钼-钴-钒多金属复合材料Co_(2)V_(2)O_(7)@MoS_(2)。该复合材料的微观形貌和物相分析表明,钴钒双金属氧化物基底为六边形片状形貌,表面负载的含钼化合物为纳米片状且呈现无定型结构。电化学测试结果表明,所得钼-钴-钒多金属复合材料Co_(2)V_(2)O_(7)@MoS_(2)-8在驱动电解水阳极析氧反应中表现出优异的电催化活性,当驱动电流密度为10 mA/cm2时,所需过电势为241 mV,相较于单独组分Co_(2)V_(2)O_(7)和MoS_(2)分别提升29.1%和22.8%。此外,Co_(2)V_(2)O_(7)@MoS_(2)-8材料在进行80 h恒电流密度测试后,过电势降低3.8%,表明该复合材料具有良好的长寿命循环稳定性。Co_(2)V_(2)O_(7)@MoS_(2)复合材料催化活性的提升,与其本身的界面结构有关,内部丰富的微孔通道和界面异质结均有利于界面电子的快速传递,最终加速碱性电解水的动力学过程。

电解水作为饮用水在畜禽生产中的应用研究进展

饮用水是畜禽水分的主要来源,干净、充足的饮水是畜禽健康的重要保证之一。电解水具有抗菌性、无残留、无污染、价格低等特点,并具有一定的药理作用,在食品加工、医用消毒及畜禽栏舍消毒等方面有广泛应用。近来,可饮用电解水代替普通地下水作为畜禽饮用水成为研究的新焦点。本文综述了目前常用饮用类电解水的种类及其在畜禽生产中的主要应用,为电解水在畜禽生产中的安全应用提供参考。

碱性电解水提取对羊肚菌多糖性质及抗氧化活性的影响

为探索碱性电解水对羊肚菌多糖理化性质和抗氧化活性的影响规律,该研究分别采用碱性电解水、纯水、碱水提取羊肚菌多糖,对多糖提取率、分子质量分布、单糖组成、结晶性等基本性质进行分析,并通过体外自由基清除实验比较3种提取方法对多糖抗氧化活性的影响。结果表明,采用碱性电解水提取多糖提取率最高为7.12%,显著高于碱水(6.65%,P<0.05),较纯水提取法得率提高42.4%。结构分析表明,这3种方式所提多糖均具有典型多糖特征,结晶度较低。凝胶色谱和液相色谱结果表明,碱性电解水所提多糖在单糖组成比例、分子质量分布方面与纯水得多糖相似,而碱水得多糖分子质量分布范围更广,单糖组成比例也发生改变。铁离子还原能力、DPPH自由基与ABTS阳离子自由基清除能力实验测定结果均表明,碱性电解水所提多糖具有更优的抗氧化活性。该研究结果表明碱性电解水是一种潜在多糖提取方法,可获得高产率和良好生物活性的羊肚菌多糖。

碱性电解水制氢装置热管理系统仿真研究

可再生能源发电耦合碱性电解水制氢是制取绿氢的理想技术路线之一,但是发电功率的波动性、间歇性影响着电解槽温度的稳定,影响制氢效率,因此构建了基于吸收式热泵的碱性电解水制氢热管理系统。通过分析不同冷凝温度下热泵运行参数,总结最优性能的工况特点。对不同负荷工况分析可得,随着电解槽散热负荷从32.28kW降到25.08kW,系统中回流碱液的温度由58℃升至70℃,热用户所得回收热从8.31kW降至4.17kW,同时总耗冷量降低44.55%。以上结果表明,所构建的碱性电解水制氢热管理系统有效调节电解槽的工作温度要求,可降低制冷能耗并回收热能,提升综合能源利用效率。

碱性电解水在食品领域中的应用

碱性电解水(BEW)是通过电解稀盐溶液制备的水溶液,具有绿色安全、广谱性杀菌和价格低廉等优点。BEW还具有较高的pH值与还原电位以及强穿透性,使得其在食品杀菌、加工、保鲜和提取等领域显示出巨大的应用潜力。本文综述近年来BEW在食品领域中的应用研究进展,重点阐述BEW在食品安全控制、食品保鲜应用和食品活性物质提取等方面的最新研究,以期为BEW在食品领域中的高效应用和深入研究提供理论依据和方法学借鉴。

Mn_(3)O_(4)-Ni/C@FeOOH复合材料的界面构筑及其在电解水制氢中的应用

为制备一种高效、低能耗的电解水制氢催化剂,采用溶剂热法制备了Ni掺杂的前驱体Mn-Ni MIL,再通过高温热处理法将其碳化成Mn_(3)O_(4)-Ni/C基底,随后以水浴沉积法将无定型结构FeOOH超细颗粒负载在Mn_(3)O_(4)-Ni/C基底表面,得到同时含Mn、Ni、Fe 3种金属元素的复合材料Mn_(3)O_(4)-Ni/C@FeOOH。基于Mn_(3)O_(4)-Ni/C@FeOOH复合材料的形貌和结构表征可知,其保留了前驱体的八面体形貌,其中Ni以金属单质形式均匀分布在碳质基底中,且FeOOH的负载保证了材料的高比表面积,为后续的催化反应提供充足的活性位点。电化学性能测试结果显示所得复合材料Mn_(3)O_(4)-Ni/C@FeOOH的碱性电解水阳极析氧催化活性优良,在驱动电流密度10 mA/cm2时所需的过电势为288 mV,与其复合前的单独组分Mn_(3)O_(4)-Ni/C(334 mV)和FeOOH(342 mV)相比,分别提升了14%和16%。通过界面构筑合成的Mn_(3)O_(4)-Ni/C@FeOOH复合材料具有低成本、长周期稳定的竞争优势,在商业应用方面前景广阔。

施用碱性电解水对桑葚营养品质的影响

为了调查碱性电解水对桑葚营养品质的影响,分别采集用碱性电解水、甲基硫菌灵和清水(对照)防治过桑、菌核病的成熟桑葚各500 g,测定其营养成分。结果表明,喷洒碱性电解水的桑葚,基础营养成分中,可滴定酸的含量显著低于对照组,水分、可溶性糖、可溶性固形物、维生素C和花青素的含量显著高于对照组。必需氨基酸中,苯丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和赖氨酸的含量显著低于对照组,苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的含量与对照组无显著差异。氨基酸总量显著低于对照组。表明在桑树成长过程中喷洒碱性电解水能增加桑葚中可溶性糖、可溶性固形物、花青素和维生素C的含量。

应用核电进行碱性电解水制氢经济性分析

利用核电厂在电力富裕时电解水获取氢气,在用电高峰时,由氢燃料电池发电,可以提高核电参与电网调峰的能力。对比现有氢气获取方法,碱性电解水制氢技术安全可靠、经济性能好,适应用于核电大规模氢能项目。本文详细介绍了现有碱性电解水制氢系统主要组成部分,核算了采用碱性电解水制氢系统进行核电制氢的成本预估,结果表明,一套1000m^(3)/h的碱性电解水制氢设备需一次性投入877万元,投资回报年限为1.8年;若自行购置氢气压缩机则需投资1277万元,投资回报年限为2.58年;系统年运行费用为204.5万,回本后年利润为495.5万元。

镍基磷化物在碱性电解水析氢反应中的研究进展

主要对镍基磷化物析氢反应的催化机理和活性来源进行了探究,介绍了在不同电解液环境中的析氢反应机理以及Tafel斜率与反应过程中动力学的关系,并阐述了P原子的引入以及磷化程度对镍基磷化物活性位点和吸附能的影响;概括了镍基磷化物常见的合成方法和磷源,以及对形貌调控、掺杂、界面工程等不同改性方法进行了论述,深入分析了镍基磷化物改性后具有良好析氢性能的原因,最后根据镍基磷化物目前在析氢反应中存在的问题提出了发展方向。

喷施碱性电解水乳化后的大豆油对番茄病害的防治作用研究

人与自然和谐相处,生态和经济可持续发展,是21世纪的主题。崇尚自然,维护环境,是现代绿色消费的潮流。随着电解水在农业领域的应用,电解水农业理念的提出,电解水肥系列产品的推出,在促进种子萌发与植物的光合作用,农作物的杀菌、驱虫,农副产品的防霉保鲜,以及提高农产品品质,对土壤酸、碱度的中和改良等作用明显,真正做到了“用自然的力量,创造健康的生活”,为中国绿色农业的发展开辟了新路径。

基于PCA-ANN的碱性电解水系统气体纯度预测

绿氢是以可再生能源为能源供给并通过电解水技术制备的氢。为了实现碳中和的目标,化工领域原料氢的一部分可以用绿氢替代。目前各种电解水技术中,碱性电解水技术制氢适用于化工过程。若要大规模地将碱性电解水技术用于化工生产,则关键指标氧中氢(HTO)决定了装置运行的安全性和经济性。为了预测HTO值,采用HYSYS对碱性电解水系统进行建模,并对生成的数据采用皮尔逊相关性分析:选取7个相关变量为输入参数,建立了基于主成分分析-人工神经网络(PCA-ANN)的气体纯度预测模型,得出最佳模型的平均绝对误差(MAE)为0.2030,均方差(MSE)为0.0956,决定系数(R2)为0.7154,优化边界条件异常数据后模型R2达到0.9507。

碱性电解水对大鼠抗氧化及抗纤维蛋白原作用的实验研究

目的 探讨碱性电解水抗氧化及抗纤维蛋白原的作用。方法 W istar雄性大鼠 36只 ,分三组 ,每组 1 2只。A组 :空白对照 ,B组 :高脂模型组。 C组 :高脂 +碱性电解水组。实验结束后 ( 30 d) ,乙醚麻醉 ,腹主动脉取血 ,采用硫代巴比妥酸比色法在日本岛津 UV— 36 0分光光度计上测定丙二醛 ( MDA) ;上海斯隆纤维蛋白原测定仪测定纤维蛋白原。结果 A、B、C三组 M DA分别为 3.39± 0 .50 ( nmol/ m1 )、4 .1 0± 0 .37及 3.6 8±0 .4 6 ;纤维蛋白原分别为 1 94 .6 3± 2 3.6 3( mg/ d1 )、2 0 1 .2 2± 2 4 .32及 1 6 9.50± 1 1 .1 7。 C组比 B组显著下降 ( P<0 .0 5)。结论 碱性电解水具有一定抗氧化及降低纤维蛋白原的功能。

碱性电解水制氢的活性阴极材料

电解水制氢是实现大规模制氢的重要手段。本文就几种基本非贵金属析氢反应活性合金的合成方法、析氢反应催化性能以及它们作为析氢反应负极材料所表现出的优缺点作了简要评述。

碱性电解水用于医疗器械清洗效果的研究

目的研究碱性电解水用于医疗器械的清洗效果及其对金属的腐蚀性。方法采用碱性水加超声波的方法对实体光滑、实体带齿和管腔类医疗器械进行清洗,并将其清洗效果与常规方法、碱性水不加超声波方法和对照组进行比较;同时对碱性水浸泡金属的腐蚀性进行试验。结果实体光滑、实体带齿和管腔类器械清洗效果,4组方法间比较,差异均具有统计学意义(F值分别为10.868、14.268和6.146,均P<0.05)。实体光滑类器械,碱性电解水加超声波组和未加超声波组的清洗效果好于常规方法组,差异均有统计学意义(均P<0.005);实体带齿类器械:碱性电解水加超声波组的清洗效果好于常规方法组和碱性电解水未加超声波组,差异具有统计学意义(均P<0.001);管腔类器械:碱性电解水加超声波组、碱性电解水未加超声波组以及常规清洗方法组3组清洗效果,两两比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。碱性电解水对不锈钢和铜基本无腐蚀性。结论碱性电解水对实体光滑和实体带齿类医疗器械的清洗效果优于常规清洗方法,若加超声波处理,效果更佳。

饮用弱碱性电解水对蛋鸡部分生产指标、蛋品质及血清生化指标的影响

本试验旨在研究采用弱碱性电解水代替常规自来水作为蛋鸡日常饮用水后对蛋鸡部分生产指标、蛋品质和血清生化指标的影响。试验选取144只50周龄“京红”商品蛋鸡，随机分成2组，每组3个重复，每个重复24只。对照组饮用自来水，试验组饮用pH值为9．3—9．5的弱碱性电解水。结果：与饮用自来水组相比，饮用弱碱性电解水组饲料干物质表观消化率显著提高（P〈0．05），料蛋比有所下降（P〈0．1）；日均采食量、日均饮水量和体重等生产指标均下降，平均产蛋率提高，但均无显著性差异（P〉0．05）；蛋鸡饮用弱碱性电解水后，鸡蛋的哈氏单位显著高于自来水组（P〈0．05），并且蛋黄重、蛋黄颜色、蛋壳颜色、蛋壳强度和蛋壳厚度都有所增加，但差异不显著（P〉0．05）；饮用弱碱性电解水组谷丙转氨酶、尿素氮、总胆固醇和甘油三酯等含量均显著低于饮用自来水组（P〈0．05），谷草转氨酶和血清肌酐含量无显著性差异（P〉0．05）。由此可见，饮用弱碱性电解水对蛋鸡部分生产指标和蛋品质提升效果不明显，但能显著提高谷丙转氨酶、尿素氮、总胆固醇和甘油三酯等血液指标。

碱性电解水的工艺设计、功效及发展前景

1 概述 碱性电解水（alkaline ionized water,AIW,全称为“弱碱性低电位小分子饮用水”）是将普通水经过过滤、净化、灭菌，达到饮用水标准，再经活性炭吸附、多介质过滤，然后在电解槽中经直流电源电解，由阴极区流出的离子水，pH值在8．3-8．7之间，电导率100-200us／cm，含有丰富的钙、镁、钠、钾、锌等对人体健康有利的矿物质离子。其氧化还原电位（ORP）为负值，具有还原性，进入人体后可有效地去除人体中多余的自由基，中和人体中的酸性代谢物，调节酸碱平衡，起到积极的保健作用。

碱性电解水对血脂影响的实验研究

目的探讨碱性电解水对血脂的影响。方法 Wistar 雄性大鼠52只,分为4组:空白对照(A),模型对照(B),碱性电解水组(C),氟伐他汀组(D),每组13只。其中 B、C、D 3组用高脂饲料造模10天后,C、D 两组分别给予碱性电解水及氟伐他汀(1.0mg/kg)灌胃,20天后,乙醚麻醉动物,由腹主动脉取血,以酶法在半自动生化分析仪上分别检测胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C),以 Friedewala 公式计算低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)。结果 A、B、C、D4组 TC 分别为(3.32±0.28)、(4.15±0.79)、(3.51±0.57)、(3.54±0.42)mmol/L;TG 分别为(1.27±0.37)、(1.85±0.62)、(1.46±0.49)、(1.36±0.37)mmol/L。LDL-C 分别为(1.57±0.30)、(2.04±0.74)、(1.42±0.37)、(1.47±0.60)mmol/L。C、D 两组 TC 分别与 B 组比较均有显著降低(P<0.05);D 组与 B 组比较 TG 显著降低(P<0.05);C 组与 B 组比较 IDL-C 显著降低(P<0.05)。结论碱性电解水具有一定调脂功能,但降低 TG 的作用不及氟伐他汀。

碱性电解水对大米样品中黄曲霉毒素B1的去除作用

目的探究碱性电解水对农产品中的黄曲霉毒素的消除作用。方法用不同浓度的碱性电解水处理黄曲霉毒素样品,去离子水处理样品作为对照品,氮吹仪干燥,样品衍生后采用进行高效液相色谱法检测,确定碱性电解水对大米样品中黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1, AFB1)的去除量。结果高浓度的碱性电解水的AFB1去除率接近100%。电解水体积(V)与样品质量(m)的比值2:1(V:m)时,去除效率接近90%,且不引入二次污染物。细菌培养实验表明,处理后的化合物不存在细胞毒性。不同处理组的色泽、味觉和其他感官指标均无显著差异(P>0.05),在处理过程中没有明显的营养流失。结论本方法快速简便、准确,适用于消除农产品中的黄曲霉毒素。