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SSC-SOEC80 電熱協(xié)同催化劑評(píng)價(jià)系統(tǒng)(光電熱)
- 公司名稱 北京鑫視科科技有限公司
- 品牌 鑫視科
- 型號(hào) SSC-SOEC80
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/3/17 15:26:15
- 訪問(wèn)次數(shù) 21
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產(chǎn)地類別 | 國(guó)產(chǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,綜合 |
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產(chǎn)品詳情:
SSC-SOEC80電熱協(xié)同催化劑評(píng)價(jià)系統(tǒng)(光電熱)是一種結(jié)合電場(chǎng)和熱場(chǎng)協(xié)同作用的固體氧化物電解池(SOEC)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),用于高效電解H?O/CO?制取H?/CO,是SOFC的逆向反應(yīng)。電熱協(xié)同催化劑評(píng)價(jià)系統(tǒng)(光電熱)系統(tǒng)通過(guò)精確控制溫度、電壓和氣體組成,研究電熱耦合效應(yīng)對(duì)電解性能的影響,并優(yōu)化催化劑材料和操作參數(shù)。本SOEC評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)、功能全面,能夠滿足從材料研究到系統(tǒng)集成的多種測(cè)試需求。通過(guò)高精度控制和多功能測(cè)試模塊,可為SOEC的性能優(yōu)化與商業(yè)化應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
光電熱多場(chǎng)耦合的催化在環(huán)境治理(如高效降解污染物)、能源轉(zhuǎn)換(如CO2還原、水分解)和化工合成中有潛力。例如,在CO2還原中,光提供激發(fā)能,電幫助電子傳遞,熱促進(jìn)反應(yīng)物活化,三者結(jié)合可能提高產(chǎn)物選擇性和反應(yīng)速率;光熱耦合電合成氨。光電熱催化代表了多能量場(chǎng)協(xié)同催化的前沿方向,未來(lái)將在綠色化學(xué)和碳中和領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
SOEC系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):
1) 研究電熱協(xié)同作用對(duì)SOEC電解效率的影響,優(yōu)化催化劑材料和操作參數(shù)(溫度、電壓)。
2) 比較不同催化劑(如Ni-YSZ與摻雜Ce/Co的催化劑)在電解H?O/CO?中的性能。
3) 探究溫度(600–800°C)和電壓(0.5–2V)對(duì)電流密度、法拉第效率及穩(wěn)定性的影響。
4) 分析電化學(xué)阻抗譜(EIS)以揭示反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)制。
5) 通過(guò)溫度-電壓協(xié)同調(diào)控、多尺度表征及長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試,系統(tǒng)揭示電熱催化在SOEC中的作用機(jī)制。
6) 引入原位高溫拉曼光譜,實(shí)時(shí)追蹤催化劑動(dòng)態(tài)行為。
7) “熱-電協(xié)同因子”量化電熱耦合效應(yīng)強(qiáng)度。
8) 為高效電解CO?制合成氣(H?/CO)或綠氫提供實(shí)驗(yàn)與理論依據(jù)。
產(chǎn)品技術(shù)參數(shù):
項(xiàng)目 | 技術(shù)參數(shù) |
氣體供應(yīng)與控制系統(tǒng) | 1) 提供精確配比的反應(yīng)氣體(H?O、CO?)和載氣(如N?、Ar),并控制流量和濕度。 2) 氣源:高純度CO?、H?O(蒸汽)、N?(Ar)、H2、Air(O2)(含減壓閥)。 3) 質(zhì)量流量控制器(MFC):精度±1% F.S.,流量范圍0–500 sccm。 4) 蒸汽發(fā)生器:通過(guò)液態(tài)水蒸發(fā)產(chǎn)生H?O蒸汽,濕度范圍5–50%。 5) 氣體混合器:實(shí)現(xiàn)多組分氣體(如H?O/CO?/N?)的均勻混合。 6) 氣體管路:316不銹鋼管,耐高溫、耐腐蝕。 7) 控制方式:通過(guò)PLC編程實(shí)現(xiàn)氣體流量、濕度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。 |
加熱與溫度控制模塊 | 1) 提供穩(wěn)定的高溫環(huán)境(600–900°C),確保SOEC正常運(yùn)行。 2) 反應(yīng)爐:最高溫度1100°C,控溫精度±1°C,加熱區(qū)長(zhǎng)度≥300 mm。 3) 預(yù)熱爐:用于反應(yīng)前的氣體加熱,最高溫度600°C,控溫精度±1°C,加熱區(qū)長(zhǎng)度≥100 mm。 4) 熱電偶:K型熱電偶,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度。 5) 隔熱材料:陶瓷纖維,減少熱損失。 6) 控制方式:PID溫控器匹配功率調(diào)節(jié),支持多段升溫程序。 |
電熱系統(tǒng)催化專用夾具模塊 | 1) 功能:在高溫和電場(chǎng)協(xié)同作用下,催化H?O/CO?電解反應(yīng)。 2) SOEC單電池:電解質(zhì):YSZ或GDC薄膜(厚度10–30 μm)。陰極(燃料極):Ni-YSZ、Ni-CeO?-YSZ或Co-Fe鈣鈦礦。陽(yáng)極(氧電極):LSCF或LSM。 3) 催化劑修飾:通過(guò)浸漬法在陰極表面負(fù)載納米催化劑(如CeO?、Co?O?)。 4) 梯度孔隙結(jié)構(gòu):優(yōu)化氣體擴(kuò)散與反應(yīng)活性。 5) 納米催化劑:提升電熱催化活性。 用戶可根據(jù)需求選擇其中一種或多種電熱催化專用夾具 1) 半電池SOEC電池夾具,有效直徑φ12,面積1cm2,主要分析工作電極的性能; 2) 管式SOEC電池夾具,有效直徑φ12,面積1cm2,可分別分析陰陽(yáng)極催化劑的性能; 3) 板式全陶瓷制SOEC夾具,有效規(guī)格20*20mm方形,面積4cm2,全陶瓷制可避免金屬內(nèi)不良元素的影響,氣體流道設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)高效的氣固反應(yīng),集流體采用鉑網(wǎng),接觸面積大,接觸電阻極小; 4) 板式石英制SOEC夾具,有效規(guī)格20*20mm方形,面積4cm2,可以實(shí)現(xiàn)光電熱體系下的催化劑評(píng)價(jià)。 |
電化學(xué)測(cè)試模塊 | 電化學(xué)測(cè)試模塊(選配,一般由用戶提供或采購(gòu)) 1) 功能:測(cè)量SOEC的電壓、電流、功率密度及電化學(xué)阻抗譜(EIS)。 2) 電化學(xué)工作站:支持恒電位、恒電流、EIS模式,電壓范圍±10 V,電流范圍±2 A。 3) 電流收集器:鉑或鎳網(wǎng),確保低接觸電阻。 4) 測(cè)試夾具:氧化鋁陶瓷夾具,耐高溫、絕緣性好。 5) I-V曲線:掃描電壓(0.5–2.5 V),記錄電流密度。 6) EIS:頻率范圍0.1 Hz–1 MHz,分析歐姆阻抗、電荷轉(zhuǎn)移阻抗及擴(kuò)散阻抗。 |
數(shù)據(jù)采集 | 1) 功能:實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 2) 數(shù)據(jù)采集卡:多通道,支持電壓、電流、溫度同步采集。 3) 軟件平臺(tái):IoT軟件,用于數(shù)據(jù)可視化與分析。 4) 數(shù)據(jù)庫(kù):存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)參數(shù)與結(jié)果,支持后續(xù)查詢與處理。 5) 采用15英寸工業(yè)觸控屏 |
GC分析模塊 | 選配鑫視科GC,可選擇SSC-GC60或SSC-GC70(EPC) 1) 配置在線自動(dòng)閥,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)進(jìn)樣; 2) 配置TCD、FID+轉(zhuǎn)化爐、FID毛細(xì),三個(gè)檢測(cè)器; 3) 配置對(duì)應(yīng)的色譜柱、空氣發(fā)生器、氫氣發(fā)生器。 |
安全與尾氣處理模塊 | 1) 功能:確保實(shí)驗(yàn)安全,處理尾氣中的有害成分(如CO、H?)。 2) 氣體泄漏檢測(cè)器(標(biāo)配):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)H?、CO濃度,超標(biāo)報(bào)警。 3) 尾氣燃燒器(選配):將未反應(yīng)的H?/CO轉(zhuǎn)化為H?O/CO?。 4) 緊急停機(jī)系統(tǒng)(標(biāo)配):異常情況下自動(dòng)切斷氣源和電源。 5) 通風(fēng)系統(tǒng)(用戶自備):強(qiáng)制排風(fēng),保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全。 |
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) | 1) 高精度控制:氣體流量、溫度、濕度可精確調(diào)節(jié),滿足多種實(shí)驗(yàn)需求。 2) 多功能測(cè)試:支持I-V曲線、EIS、長(zhǎng)期穩(wěn)定性等多種測(cè)試模式。 3) 電熱協(xié)同:通過(guò)局部加熱和電場(chǎng)調(diào)控,研究電熱催化機(jī)制。 4) 安全性高:配備氣體泄漏檢測(cè)、尾氣燃燒和緊急停機(jī)系統(tǒng)。 |
應(yīng)用場(chǎng)景 | 1) 材料研究:評(píng)估新型電解質(zhì)、電極材料的性能。 2) 工藝優(yōu)化:優(yōu)化電池制備工藝(如燒結(jié)溫度、電極厚度)。 3) 系統(tǒng)集成:測(cè)試SOEC電堆在實(shí)際操作條件下的性能。 |
電熱催化機(jī)理 | 電熱催化是指在電場(chǎng)和熱場(chǎng)的協(xié)同作用下,催化反應(yīng)速率和選擇性的顯著提升。 1 電場(chǎng)作用 l 降低活化能:電場(chǎng)通過(guò)改變催化劑表面的電荷分布,降低H?O/CO?分子解離的活化能。 l 促進(jìn)離子遷移:電場(chǎng)加速O2?離子在電解質(zhì)中的遷移,提高電解效率。 l 調(diào)控反應(yīng)路徑:電場(chǎng)可改變反應(yīng)中間體的吸附能,優(yōu)化反應(yīng)路徑。 2 熱場(chǎng)作用 l 提高反應(yīng)速率:高溫增加分子動(dòng)能,加速H?O/CO?的吸附、解離和重組。 l 改善催化劑活性:高溫下催化劑表面重構(gòu),暴露更多活性位點(diǎn)。 l 增強(qiáng)離子導(dǎo)電性:高溫提升電解質(zhì)和電極的離子/電子導(dǎo)電性。 3 電熱協(xié)同效應(yīng) l 非線性增強(qiáng):電場(chǎng)和熱場(chǎng)的協(xié)同作用通常表現(xiàn)為非線性增強(qiáng)效應(yīng),即電熱耦合下的性能提升遠(yuǎn)高于單獨(dú)電場(chǎng)或熱場(chǎng)的疊加。 l 局域熱點(diǎn)效應(yīng):電場(chǎng)集中區(qū)域可能產(chǎn)生局域熱點(diǎn),進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。 |