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电催化CO2RR测试服务
发表时间:2023-05-08     阅读次数:

科学材料站具有完善的电催化CO2RR气相、液相;H池、流动池、MEA、甲酸MEA测试运行方案,现对广大用户开放电催化CO2RR测试服务同时提供气相液相产物的测试服务。详情见科学材料站官网网站(www.scimaterials.cn)或联系我们的官方客服(微信号:SCI-Materials-Hub,官方邮箱:contact@scimaterials.cn)


1. 测试项目

序号

测试项目

测试详情

1

阴极极化曲线

采用辰华1140C大功率电化学工作站,槽压最大为20V,电流为2A,采集催化剂阴极极化曲线。

2

产物法拉第效率与电流密度曲线

采集每个电流密度下,CO2RR产物分布数据,通过尾气流速测量,收集,计算气相产物的法拉第效率,进一步收集阴阳极电解液,测试其液相产物的法拉第效率。

3

特定产物单程转化率

通过MFC控制CO2气体入口的流速,与特定产物CO2消耗量之间比值,即为单程转化率。

4

催化剂稳定性评价

采用长时间恒电流或恒电位极化,并每隔一段时间采集气相或液相产物,评价催化剂在工况下稳定性。

5

其它

用户指定

2. 送样情况

2.1 阴极催化剂(粉末或溶液)

如用户提供粉末或溶液样品评估阴极催化剂,科学材料站负责将其制成气体扩散电极,尺寸为2 cm* 0.5 cm,并在流动池中初步评估其性能,可以指定采用特定碳纸,电解质溶液,膜和阳极进行测试,默认是1M KOH超纯水溶液,Sigracet 35BC碳纸,Fumasep FAB-PK-130阴离子交换膜和电镀IrO2/Ti网阳极测试。

给出辰华1140C功率型电化学工作站原始测试数据,如循环伏安曲线,电流-时间曲线以及电位-时间曲线,同时,对于气体产物法拉第效率计算,给出实际气体流速数据,岛津2014C系统气相原始数据,保证数据计算真实可靠

液相数据,科学材料站负责D2O和DMSO内标配置,测试采用先进布鲁克NMR400M仪器,仪器扫描128圈,确保每种产物信噪比良好。

如果催化剂进一步需要用膜电极采集性能,科学材料站将负责膜电极的组装测试,默认条件下为Sustainioin X37-50 Grade RT阴离子交换膜IrO2阳极和0.1M KOH溶液,实验参数可以接受定制化设计。

2.2 制备好的气体扩散电极

用户可提供制备好的气体扩散电极,科学材料站对其进行如上的电化学性能评估。


3. 我们的优势

3.1 先进的测试设备,包括辰华1140C功率型电化学工作站岛津2014C系统气相色谱、布鲁克NMR400M仪器自研开发的反应池(流动池、膜电极、甲酸膜电极等);

3.2 成熟的运行方案和长期测试技术积累,为全球用户提供大量测试;

3.3 先进的测试材料,用户可任意选用当下最前沿的原材料,如制作阴极气体扩散电极

气体扩散电极制作(粉末样品,阴极电极)

组分

可选型号

气体扩散层

Sigracet全系列AvCarb全系列Freudenberg全系列Toray全系列CeTech全系列SpectraCarb全系列定制型号

离聚物粘结剂

Sustainion全系列、PiperION全系列、Fumion全系列、Pention全系列、Nafion全系列等

离子交换膜

Sustainion全系列PiperION全系列、FuMA-Tech全系列、Pention全系列、Nafion全系列等


4. 典型测试数据(科学材料站实验室)

4.1 阴极极化曲线

阳极:电镀IrO2/Ti网

阴极:粉末/液体样品在Sigracet 35BC碳纸上制成备气体扩散电极

电极有效面积:1 cm2

测试条件: 通过MFC稳定控制CO2气体流速,采用辰华1140C大功率电化学工作站,采集催化剂阴极极化曲线。

4.2 法拉第效率与电流关系柱状图

阳极:电镀IrO2/Ti网

阴极:粉末/液体样品在Sigracet 35BC碳纸上制成备气体扩散电极

电极有效面积:1 cm2

测试条件: 通过MFC稳定控制CO2气体流速,采用辰华1140C大功率电化学工作站,先进行CV循环稳定,然后在恒电流下测试并收集气相和液液产物,将气相产物于岛津2014C系统气相色谱中检测,液相产物于布鲁克NMR400M中测试,所得数据进行气相和液相产物计算,得到法拉第效率与电流关系柱状图。


4.3 特定产物单层转化率

阳极:电镀IrO2/Ti网

阴极:粉末/液体样品在Sigracet 35BC碳纸上制成备气体扩散电极

电极有效面积:1 cm2

测试条件: 通过MFC稳定控制CO2气体入口流速,采用辰华1140C大功率电化学工作站,在不同CO2气体流速下以恒电流测试得到气相和液相法拉第效率,得到不同CO2气体流速下的单程转化率。


4.4 催化剂稳定性评价

阳极:电镀IrO2/Ti网

阴极:粉末/液体样品在Sigracet 35BC碳纸上制成备气体扩散电极

电极有效面积:1 cm2

测试条件: 通过MFC稳定控制CO2气体入口流速,采用辰华1140C大功率电化学工作站,在恒电流下长时间运行,并每隔一段时间采集气相或液相产物,得到电压-时间关系曲线和对应时间的气相产物法拉第效率。


5. 部分用户测试数据

6. 部分用户反馈



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