电化学方法分解液氨制氢的研究

随着能源与环境问题的日益突出,开发可持续的替代能源迫在眉睫。氢作为一种清洁能源载体备受关注,然而氢能的开发利用必须首先解决氢的来源问题。氨是理想的氢载体,其含氢质量分数高达17.65 wt%。常温加压便可转化为液态,相比于氢气更易于储存和运输,且氨的合成、运输技术及其基础设施也十分成熟。由氨所得氢气中不含有导致燃料电池电极催化剂中毒的COx,并且氨可直接用做燃料电池原料。本质上,氨经济能实现与氢经济相同的效益。本论文立足于电化学分解无水无氧液氨制备氢气,通过建立科学、合理的电解实验及分析体系,选择安全、廉价的电解质,优化电极催化剂材料,探究实现高效电解液氨制氢的可行性。主要研究内容如下：1.三电极液氨电解池及测试分析系统的建立立足于前人的研究,我们设计并订制了三电极体系液氨电解池,且对电解池内衬材料和参比电极进行了筛选。整个实验装置由三部分组成,分别是气路系统、电解实验系统以及定性、定量分析系统。借助于真空气路系统实现液氨的传导；借助于电化学工作站获得各种稳态和暂态电化学参数；借助于气相色谱仪对电解气体产物进行分析,通过对色谱柱的筛选、柱温及载气流速的调控实现产物的最优化分析。