功能材料：电解有机小分子制氢基本信息
| 批准号 |
51601030 |
| 项目名称 |
功能材料：电解有机小分子制氢 |
| 项目类别 |
青年科学基金项目 |
| 申请代码 |
E0110 |
| 项目负责人 |
康毅进 |
| 负责人职称 |
教授 |
| 依托单位 |
电子科技大学 |
| 研究期限 |
2017-01-01 至 2019-12-31 |
| 支持经费 |
20（万元） |
功能材料：电解有机小分子制氢造价信息
氢经济由于清洁和高效的优点，而且可利用可再生能源协助完成氢循环，有可能在将来取代目前的化石能源经济。但产氢，尤其是电分解水产氢，还存在着能耗过高的问题。本项目利用具有较低电势和过电位(即活化能垒)的有机小分子电催化分解过程取代需要较高氧化电势和过电位的水氧化过程，从而将电解制氢的运行电压降低到电解水所需电压的三分之一到一半的水平，极大的提高了电解制氢的电流效率，降低了过程能耗。在作为阳极反应的甲酸和甲醇氧化中，我们拟以廉价材料对催化剂的电子结构修饰，适当提高OH吸附强度同时降低CO吸附强度，以此增强bifunctional机制，从而增进反应效率。在乙醇氧化中，我们重点关注C-C活化以实现乙醇全氧化。具体的手段是利用Ru对乙醇的特殊吸附方式，辅以廉价过渡金属修饰，活化C-C键，并弱化CO的吸附。最终我们将用基础研究所得知识指导催化剂材料合成制备，设计并搭建电解有机小分子制氢的实用装置。
功能材料：电解有机小分子制氢基本信息常见问题
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*实验电解水器种简易电解水器适于实验使用实验装置制作简单使用便准备1、准备制作实验电解水器材料工具包括：三合板条、薄木板条、5铁钉、刻度尺、做电板用铜丝、镍丝或保险丝、导线、锯、钻、圆规、刀等2、解电...
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材料分为两大类，一类为结构材料，如黄沙、石子；一类为功能材料，如磁性材料、超导材料。现在人们发现，一些结构无机材料，加工到纳米级后，也成了功能材料，具有与原来材料完全不同的特性。如：铜不导电了、塑料导...
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功能材料：电解有机小分子制氢基本信息文献
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电解制氢，用电解法将水分解成氢和氧的工艺。一般需4.0～4.5千瓦·时的电能才可获得一标准立方米的氢，如采用高温电解水蒸气的方法或其他改进方法（如在电极上覆以各种催化剂的方法等），则可以降低至3.0千瓦·时左右。如用太阳能作为一种辅助能源进行高温电解，可进一步降低能耗。是将其他各种能源（如太阳能、风能）转化成氢能储存的有效方法。
水电解槽
水电解制氢装置
附属设备框架
碱液循环泵
控制柜
可控硅整流柜
变压器
原料水箱
碱液箱
氢中氧分析仪
氧中氢分析仪
制氢纯化水电解制氢
水电解制氢是一种较为方便的方法。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分 解成氢气和氧气。其化学反应式如下 :
阴 极:2H2O+2e H2↑ +2OH
阳 极: 2OH-2e H2O+1/2O2↑
总反应式:2H2O 2 H2↑+ O2↑
根据库仑定律，气体产量与电流成正比，与其它因素无关。氢氧化钾的作用在于增加水的电导，本身不参加电解反应，理论上是不消耗的。电解液中加入五氧化二矾的作用是在于降低电解电压。单位气体产量的电耗，取决于电解电压，电解槽的工作温度越高，电解电压越低，同时也增加了对电解槽材料，主要是隔膜材料的腐蚀。石棉在碱液中长期使用温度不能超过100℃，因此操作温度选择在80~85℃为宜。电解压力的选择主要根据用氢的需要。气体纯度决定于制氢机结构和操作情况。在设备完好(主要是电解槽隔膜无损坏)操作压力正常(主要是压差控制正常)的条件下，纯度是稳定的。
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