Próiseas táirgthe membrane malartaithe prótóin (PEM)

Scannán malartaithe prótóinIs féidir a rá gurb é cealla breosla (PEMFC) an gléas “droim ar ais” de leictrilíteas uisce. Úsáideann leictrealú uisce foinse cumhachta seachtrach chun uisce a leictriliú chun hidrigin agus ocsaigin a tháirgeadh; Próiseas is ea cealla breosla ina n -imoibríonn hidrigin agus ocsaigin go leictriceimiceach chun uisce a tháirgeadh agus chun leictreachas a ghiniúint ag an am céanna. Tá dhá chuaille, leictreoid hidrigine agus leictreoid ocsaigine ag PEMFC, ina bhfuil anscannán malartaithe prótóinfeidhmíonn sé mar an leictrilít.

Pictiúr prótón malairte membrane Foinse: Gore

Dá bhrí sin,Membrane Malartaithe Proton (PEM)Tá sé ar cheann de na bunábhair bhunúsacha a bhaineann le cill bhreosla membrane prótóin (PEMFC), agus cinneann a fheidhmíocht saol feidhmíochta agus seirbhíse na ceallraí. D'fhonn oibriú éifeachtach agus cobhsaí na cille breosla hidrigine a bhaint amach, ceanglaítear ar an membrane malartaithe prótóin seoltacht prótóin ard, cobhsaíocht mhaith teirmeach agus cheimiceach, neart meicniúil ard agus marthanacht.

Pictiúr conas a oibríonn an scannán malartaithe prótóin

An próiseas táirgthe descannán malartaithe prótóinbíonn tionchar díreach aige ar fheidhmíocht an scannáin. Faoi láthair, tá dhá phríomhphróiseas táirgthe ann: próiseas leá agus próiseas tuaslagáin.

Ar dtús, leá an modh foirmithe membrane

Is é modh foirmithe membrane leá, ar a dtugtar modh easbhrúite leá freisin, an chéad mhodh a úsáidtear chun PFSA a ullmhúscannán malartaithe prótóin. Is é an próiseas ullmhúcháin ná an roisín a leá trí réitigh easbhrúite nó trí mheáchan a dhéanamh, tar éis na cóireála claochlaithe chun an táirge deiridh a fháil. Rinneadh an próiseas easbhrúite leá a tháirgeadh ar dtús ag DuPont, agus úsáideann teaghlach táirgí Aquivion Solvay próiseas comhchosúil ag baint úsáide as aigéad perfluorosulfonic taobh -shlabhra taobh gearr (PFSA) mar amhábhar.

Tá tiús aonfhoirmeach, dea -fheidhmíocht agus éifeachtúlacht táirgthe ard ag an scannán a ullmhaíonn an modh seo, atá oiriúnach do olltáirgeadh membrane tiubh, agus ní gá don phróiseas táirgthe tuaslagóir a úsáid agus tá sé neamhdhíobhálach don chomhshaol.

Is é an míbhuntáiste ná, ar thaobh amháin, mar gheall ar thréithe an phróisis, nach féidir an modh easbhrúite leá a úsáid chun seicní a tháirgeadh agus nach féidir leis an bhfadhb a bhaineann le costas membrane proton PFSA a réiteach go héifeachtach; Ar an láimh eile, ní mór don scannán a dhéantar trí mhúnlú easbhrúite dul faoi chlaochlú hidrealú chun an táirge deiridh a fháil, agus tá sé deacair an scannán réidh a choinneáil sa phróiseas seo. I bhfianaise na bhfadhbanna thuas ní féidir a réiteach go bunúsach, léiríonn taighde agus cur i bhfeidhm an mhodha leá i réimse an scannáin mhalartaithe prótóin treocht atá ag dul i léig.

Ar an dara dul síos, modh foirmithe membrane tuaslagáin

Is é an modh foirmithe membrane tuaslagáin an modh príomhshrutha a úsáidtear i dtaighde eolaíoch agus i dtáirgí tráchtála. Tá sé ullmhaithe go garbh mar seo a leanas: Déantar an polaiméir agus an mionathraitheoir a dhíscaoileadh sa tuaslagóir tar éis réitigh nó réitigh, agus ar deireadh tar éis dó an tuaslagóir a bhaint chun membrane a dhéanamh. Tá modh foirmithe membrane tuaslagáin oiriúnach don chuid is mó de na córais roisín, atá éasca le modhnú hibrideach agus dearadh microstruchtúir a bhaint amach, agus is féidir é a úsáid freisin chun seicní tanaí a ullmhú, mar sin tá go leor airde meallta aige.

Is féidir modh foirmithe membrane tuaslagáin a fhoroinnt níos mó i modh réitigh réitigh, modh réitigh réitigh agus modh sol-gel de réir dhifríocht an phróisis dheireanaigh.

Modh réitigh réitigh

Is é an modh réitigh tuaslagáin an tuaslagán polaiméir a chaitheamh go díreach sa mhúnla cothrom, agus an tuaslagóir a dhéanamh volatilize chun membrane a dhéanamh ag teocht áirithe. Tá an modh seo simplí agus éasca le húsáid, agus úsáidtear é go príomha le haghaidh taighde bunúsach saotharlainne agus foirmiú réamhthráchtála agus barrfheabhsú próisis.

2. Modh idirleata réitigh

Is éard atá i gceist le modh réitigh réitigh ná síneadh ar mhodh réitigh réitigh, ar féidir é a úsáid le haghaidh táirgeadh leanúnach ar scála mór, mar sin úsáideann na táirgí tráchtála reatha (seicní malartaithe prótóin PFSA den chuid is mó) modh réitigh réitigh den chuid is mó.

Is féidir le modh réitigh réitigh táirgeadh leanúnach a bhaint amach trí phróiseas rolla go rolla, lena n-áirítear claochlú díscaoilte roisín, réitigh réitigh, foirmiú scannán tirim agus próisis eile, i gcomparáid le modh easbhrúite leá, tá a phróiseas níos faide, níos casta, ní mór tuaslagóir a aisghabháil, ach is é an buntáiste go bhfuil feidhmíocht an táirge níos fearr agus go bhfuil an tiús membrane níos tanaí.

Is iad na príomhchuideachtaí táirgthe ná: Sraith Sraith Gore-Select na Stát Aontaithe, Membrane Nafion an Dara/Tríú Glúin Dupont, Membrane Asahi Kasei Acflex, Asahi Glass Flemion Membrane, Grúpa Dongyue, etc.

3. Modh Sol-Gel

Is iondúil go n-úsáidtear modh Sol-Gel chun seicní ilchodacha orgánacha neamhorgánacha a ullmhú. Úsáidtear próiseas sol-gel chun scaipeadh aonfhoirmeach líontóirí neamhorgánacha a bhaint amach i maitrís polaiméire.

Seo a leanas an próiseas ullmhúcháin simplí: tá an membrane aonchineálach polaiméir réamhullmhaithe ata agus sáithithe i dtuaslagóir beag móilín a thuaslagadh le alkols (Si, Ti, Zr, etc.), agus tá an ocsaíd neamhorgánach dópáilte isteach sa scannán tríd an bpróiseas solúbtha chun an membrane composite a fháil. Tá feidhmíocht an scannáin ilchodach neamhorgánach orgánach a dhéantar ar an mbealach seo níos fearr i gcoitinne ná feidhmíocht an scannáin chumaiscthe tuaslagáin dhírigh, agus is féidir leis an gcill breosla hidrigine a dhéantar den scannán seo oibríocht sheasmhach a choinneáil ag 130 ℃ ardteocht, ach ní féidir leis táirgeadh leanúnach ar scála mór den scannán a bhaint amach.