توليد هيدروژن سونولکروليتيک از اسيد سولفوريک ريلوت

الکترولیز اسید سولفوریک رقیق، گاز هیدروژن و گاز اکسیژن تولید می کند. فراصوت ضخامت لایه انتشار در سطح الکترود را کاهش می دهد و انتقال جرم در طول الکترولیز را بهبود می بخشد. امواج فراصوت می تواند نرخ تولید گاز هیدروژن در سلول الکترولیتی را افزایش می دهد, به طور قابل توجهی.

دو راه اندازی آزمایشی با آند کربن و یک کاتد تیتانیوم در زیر شرح داده شده است. برای نشان دادن اثرات مثبت فراصوت بر الکترولیز، کاتد تیتانیوم یک سونوالکترود است. این می افزاید: ارتعاشات مافوق صوت و حفره به تولید الکترولیتی هیدروژن و اکسیژن از اسید سولفوریک رقیق. ترکیب سونوگرافی با برق در sonoelectrochemistry، sonoelectrolysis و sonoelectrosynthesis استفاده می شود.
Hielscher هموژنیزر مافوق صوت UP100H (100 وات، 30kHz) با ارتقاء sonoelectrochemical مجهز شده است. این اجازه می دهد تا به استفاده از sonotrode به عنوان کاتد یا آند در یک فرایند الکترولیتی. برای راه اندازی های صنعتی sonoelectrolytic، لطفا اینجا را کلیک کنید!

Show an ultrasonic titanium probe as a sonoelectrolytic cathode in hydrogen production from dilute sulfuric acid.

سونوالکتریک کاتد در UP100H پردازنده مافوق صوت

Sonoelectrolysis Setup 1 – H-type Undivided Cell

راه اندازی با استفاده از اسید رقیق sulfuric (H2SO4، 1.0M). یک سلول تقسیم نشده از نوع H با الکترولیت پر می شود. این سلول به عنوان یک ولتامتر هافمن شناخته می شود. سه سیلندر شیشه ای راست به هم پیوسته است. سیلندر داخلی در بالا باز است تا اجازه پر کردن با الکترولیت را دهد. باز کردن دریچه ها در بالای لوله های بیرون اجازه می دهد تا هر گاز برای فرار در طول پر کردن. در سلول الکترولیتی الکترودها توسط حلقه های لاستیکی مهر و موم می شوند و وارونه به محلول آب اسیدی غوطه ور می شوند. الکترود آند مثبت از کربن (۸ میلی متر) ساخته شده است. کاتد منفی یک سونوالکترود مافوق صوت تیتانیوم (10mm، sonotrode سطح بالا ویژه، Hielscher UP100H، 100 وات، 30kHz) است. سونوالکترود تیتانیوم و الکترود کربن بی اثر هستند. الکترولیز تنها زمانی صورت خواهد گرفت که الکتریسیته از محلول رقیق اسید sulfuric عبور کند. بنابراین آند کربن و یک کاتد تیتانیوم به یک منبع تغذیه ولتاژ ثابت (جریان مستقیم) متصل می شوند.
گاز هیدروژن و گاز اکسیژن تولید شده در الکترولیز اسید سولفوریک رقیق در لوله های بیرون فارغ التحصیل شده بالای هر الکترود جمع آوری می شود. حجم گاز الکترولیت را در لوله های بیرون جابه جا می کند، و حجم گاز اضافی را می توان اندازه گیری کرد. نسبت نظری حجم گاز ۲:۱ است. در طول الکترولیز تنها آب به عنوان گاز هیدروژن و گاز اکسیژن از الکترولیت خارج می شود. از این رو غلظت اسید رقیق sulfuric کمی در طول الکترولیز بالا می رود.
ویدیو زیر را نشان می دهد sonoelectrolysis از اسید رقیق sulfuric با استفاده از فراصوت پالسی (دامنه 100٪ ، حالت چرخه ، 0.2 ثانیه در ، 0.8 ثانیه خاموش). هر دو آزمایش در 2.1 ولت (DC، ولتاژ ثابت) اجرا شدند.

این ویدئو تولید سونوئلکرولوتیک هیدروژن را در یک ولتامتر هافمن نشان می دهد

توليد هيدروژن Sonoelectrolytic در ولتامتر هوفمن

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


Sonoelectrolysis Setup 2 – دسته ساده

یک رگ شیشه ای با الکترولیت اسید رقیق sulfuric (H2SO4، 1.0M) پر شده است. در این سلول الکترولیتی ساده، الکترودها به محلولی از آب اسیدی شده غوطه ور می شوند. الکترود آند مثبت از کربن (۸ میلی متر) ساخته شده است. کاتد منفی یک سونوالکترود مافوق صوت تیتانیوم (10mm، MS10، Hielscher UP100H، 100 وات، 30kHz) است. الکترولیز تنها زمانی صورت خواهد گرفت که الکتریسیته از محلول رقیق اسید sulfuric عبور کند. بنابراین آند کربن و یک کاتد تیتانیوم به یک منبع تغذیه ولتاژ ثابت (جریان مستقیم) متصل می شوند. الکترود تیتانیوم و الکترود کربن بی اثر هستند. گاز هیدروژن و گاز اکسیژن تولید شده در الکترولیز اسید سولفوریک رقیق در این راه اندازی جمع آوری نمی شود. ویدیو زیر این راه اندازی بسیار ساده در عمل را نشان می دهد.

این ویدئو سونولکرولیز آب را برای تولید هیدروژن و اکسیژن نشان می دهد

Sonoelectrolysis از آب به هیدروژن و اکسیژن

درخواست اطلاعات بیشتر!

لطفا از فرم زیر استفاده کنید، در صورتی که مایل به درخواست اطلاعات اضافی در مورد استفاده از sonoelectrochemistry. ما خوشحال خواهد شد به شما ارائه سیستم مافوق صوت دیدار با الزامات خود را.









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


چه اتفاقی می افتد در طول الکترولیز?

یوون های هیدروژن جذب کاتد منفی می شوند. در آنجا با بهره الکترونی، مولکول های هیدروژن یا آب به مولکول های گاز هیدروژن کاهش می یابد. در نتیجه مولکول های گاز هیدروژن به عنوان گاز هیدروژن تخلیه می شوند. الکترولیز بسیاری از نمک های فلزی واکنش پذیر یا محلول های اسیدی هیدروژن را در الکترود کاتد منفی تولید می کنند.
یون های منفی فسفات یا آثار یون های هیدروکسید جذب آند مثبت می شوند. خودیون سولفات بیش از حد پایدار است، به طوری که هیچ اتفاقی نمی افتد. یون های هیدروکسید یا مولکول های آب تخلیه می شوند و در آند اکسید می شوند تا اکسیژن تشکیل شود. این واکنش آند مثبت یک واکنش الکترود اکسیداسیون توسط یک از دست دادن الکترون است.

چرا از اسید رقیق Sulfuric استفاده می کنیم؟

آب حاوی غلظت دقیقه ای یون های هیدروژن و یون های هیدروکسید، تنها است. این امر هدایت الکتریکی را محدود می کند. غلظت بالایی از یوون های هیدروژن و سولفات از اسید سولفوریک رقیق باعث بهبود هدایت الکتریکی الکترولیت می شود. متناوبا, شما می توانید محلول الکترولیت قلیایی مانند هیدروکسید پتاسیم (KOH) و یا سدیم هیدروکسید (NAOH), و آب استفاده کنید. الکترولیز بسیاری از محلول های نمک ها یا اسید سولفوریک هیدروژن را در کاتد منفی و اکسیژن در آند مثبت تولید می کند. الکترولیز نمک های هیدروکلریک اسید یا کلرید، کلر را در آند تولید می کند.

الکتروليزر چيه؟

الکترولیز وسیله ای برای جدا کردن آب به هیدروژن و اکسیژن در فرایندی است که به الکترولیز معروف است. الکترولزر از الکتریسیته برای تولید گاز هیدروژن و گاز اکسیژن استفاده می کند. گاز هیدروژن را می توان به صورت گاز فشرده یا مایع ذخیره کرد. هیدروژن یک حامل انرژی برای استفاده در سلول سوختی هیدروژن در اتومبیل ها، قطارها، اتوبوس ها، یا کامیون ها است.
الکترولیزر پایه شامل کاتد (بار منفی) و آند (بار مثبت) و اجزای جانبی، مانند پمپ ها، دریچه ها، مخازن ذخیره سازی، یک منبع تغذیه، یک جداکننده، و اجزای دیگر است. الکترولیز آب یک واکنش الکتروشیمیایی است که درون الکترولیز رخ می دهد. آند و کاتد توسط یک جریان مستقیم تغذیه می شوند و آب (H20) به اجزای آن هیدروژن (H2) و اکسیژن (O2) تقسیم می شود.

ادبیات/منابع