CHANGKEN
磁场在“未来的燃料”
-氢能源行业的应用
作为目前公认的清洁能源之一,氢能无毒无害、没有废气排放、是当今重点发展的能源种类。
氢能有非常多的优势,首先是零污染,产物只有水,而且水还可以再次分解出氢;第二是氢能的能量密度高,氢气热值大约是石油的3倍;第三十氢能储量非常丰富,可以从海水中开发。
由于氢能源的上述优点,作为替代电能的首选能源,氢能源的应用范围可以覆盖交通行业、电网储能等领域,使氢能源成为有望成为能源转型的支柱行业。
目前电催化析氢反应的活性最好的催化剂是贵金属系列催化剂(如铂/钯催化剂),但是由于贵金属本来储量就少,而且价格昂贵,不适宜大规模批量生产;因此急需一种廉价和搞笑的非贵金属析氢催化剂,如含有Fe、Ni等磁性元素的催化剂表现出优异的稳定性、催化活性和价格的优势。被业内专业人士认为最有希望替代贵金属催化剂。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所非晶合金磁电功能特性研究团队,一直致力于新型磁性催化剂的开发和其性能优化。基于Fe和Ni等磁性元素,发现了一种多组元磁性催化剂的快速制备和筛选方法;同时也研发出多种具有高活性的磁性催化剂。通过研究发现在磁场辅助下,可以增强磁性催化剂电催化析氢性能。
交变磁场对磁性催化剂
电催化性能的影响
东华大学丁彬和严建华团队,通过研究发现一种新型的磁性催化纳米笼型碳基双功能催化剂(MCN),它可以通过简单的施加中等强度的磁场(350mT)来直接提高氧催化活性。
MCN合成方案
和氧催化活性的磁增强原理
从上述研究中可以看出,在最近几年的氢能源上下游产业中,磁场在核心领域催化剂的研发和生产中,已经取得了长足的进步,随着未来商业化的不断提速,必定在氢能源领域中发挥更重要的作用。
临港新片区作为全球氢能源产业发展的桥头堡和排头兵,在2022年就举办了氢能大会,发布了《临港新片区氢燃料汽车产业“十四五”发展规划》。根据《规划》,到2025年,临港新片区氢能产业规模要力争突破200亿元,推动氢能车辆的规模化应用,加快加氢站基础设施的建设。未来几年,临港公共交通领域将全部实现氢能化。
上海长肯试验设备(集团)有限公司是一家专业从事精准控温技术与流体力学、流固耦合应力相结合的研发生产机构,核心竞争力:领跑国际的恒态稳流高温箱、线性快温变试验箱、超低温技术应用、可靠性测试技术、实际工况模拟再造技术、综合老化疲劳测试技术、失效分析技术等。为各类型科研机构、高校院所、航空、航天、轨道、交通、船运、航海、生物医药企业,新能源领域,碳中和领域定制化开发的检验检测试验设备。
为了响应国家双碳计划,助力临港新片区氢能产业的发展,上海长肯试验设备(集团)有限公司的研发团队结合市场需求,研发出了行业内技术先进的磁场催化恒温箱和恒态稳流热处理箱。磁场催化恒温箱已取得专利(专利号:ZL 2021 2 1303256.1)。该技术是将磁场原理与恒温箱有效结合,利用静磁场或交变磁场辅助生化反应,再结合温度、光照等不同环境条件来影响分子、原子、电子的自旋方式和取向,达到高效催化合成的试验效果。磁场催化恒温箱的工作室尺寸、温度、光照、磁场强度等条件均可按需定制。
恒态稳流热处理高温箱,从结构设计原理上满足了催化剂的活化和再生功能;高空气置换量,温度稳定度、均衡度、波动度均<5‰.从而为催化剂的活化和再生起到了积极的优化作用。
部分图文来源网络

