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一种电解水制氢方法

时间: 2024-04-19 00:21:11 |   作者: 解决方案309

  1、氢气具有可再生、热值高、无污染等优点,是新一代的绿色能源;用氢气代替化石燃料是一种解决能源枯竭和环境污染的有效方法;采用可再次生产的能源产生的电力驱动电催化裂解水制备氢和氧燃料可有效地将可再次生产的能源转化为更易储存的氢气。

  2、商用电催化裂解水装置主要是采用以镍为基底的电极,在30wt%氢氧化钾溶液、工作时候的温度为70℃至90℃的条件下制氢;有必要注意一下的是,水电解过程对反应温度非常敏感,电极动力学和电荷转移系数等参数都表现出温度驱动的变化。一般来讲电解水效率与电解液温度呈正相关。

  3、然而,将电解质提升到最佳温度需要额外的电力支出,从而增加了电解成本。

  1、针对现存技术在电解水制氢中,达到合适电解温度需额外耗能来加热电解液的不足,本发明提出一种电解水制氢方法,通过向电解液中加入吸光度高的纳米粒子来吸收380-3000nm波段的太阳光能量使得电解液自加热到适合电解的温度,从而解决现存技术在电解水制氢中,达到合适电解温度需额外耗能来加热电解液的问题。

  4、将具有吸光性质的纳米颗粒加入至koh水溶液中,经过超声分散和磁力搅拌后得到改性电解液;

  5、采用380-3000nm波段的光源对放置在透明烧杯内的改性电解液进行照射;

  6、通过照射使得电解液升至稳定温度后,在该温度下采用电催化方法,分别在阴阳两极得到氢气和氧气。

  9、进一步地,所述纳米颗粒采用粒径为1nm-100μm的碳纳米粉末或1nm-100μm的缺陷黑色二氧化钛纳米粉末。

  13、进一步地,所述对盛放改性电解液的透明烧杯进行照射的时间为1-6h。

  15、本发明通过将纳米颗粒加入至koh水溶液中,经过超声分散和磁力搅拌后得到改性电解液,为降低电解水制氢能耗,将光热效应成功应用于电解水制氢工艺设备上,通过采用一个太阳光强度的光源对加入吸光度高的纳米粒子的改性电解液进行照射,使得电解液升至稳定温度,在该温度下采用电催化方法,可得到氢气;该方法将光热效应成功应用于电解水制氢工艺设备上,更好的利用太阳光这种清洁能源,以此来降低了电解水制氢能耗,解决了在达到合适电解温度时需额外耗能来加热电解液的问题,拥有非常良好的应用前景。

  2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述氢氧化钾采用纯度为0.1%-85%的商用氢氧化钾。

  3.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述配置得到的koh水溶液浓度为0.001m-1m。

  4.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述纳米颗粒采用粒径为1nm-100μm的碳纳米粉末或1nm-100μm的缺陷黑色二氧化钛纳米粉末。

  5.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述超声分散时间为1-200分钟。

  6.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述磁力搅拌的转速为每分钟1-20000转。

  7.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述改性电解液的浓度为0.1ml/mg-10ml/mg。

  8.根据权利要求1所述的一种电解水制氢方法,其特征是,所述对盛放改性电解液的透明烧杯进行照射的时间为1-6h。

  本发明公开一种电解水制氢方法,涉及电解水制氢工艺技术领域,该方法有:将氢氧化钾加入超纯水,配置得到KOH水溶液;通过将纳米颗粒加入至KOH水溶液中,经过超声分散和磁力搅拌后得到改性电解液;将盛放改性电解液的透明烧杯放置在氙灯光源中,采用一个太阳光强度对透明烧杯内的改性电解液进行照射;无需额外加热装置即可使电解液达到更高效的电催化反应的温度区间;本方法为降低电解水制氢能耗开拓了新思路,将光热效应成功应用于电解水制氢工艺设备上,更好的利用太阳光这种清洁能源,拥有非常良好的应用前景。

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