化學(xué)催化產(chǎn)氫的氣體測(cè)量問(wèn)題解決方案

氫氣是一種清潔能源，燃燒后只產(chǎn)生水，無(wú)污染。水通過(guò)電分解或者光分解又可以產(chǎn)生氫氣，如果利用太陽(yáng)光分解水產(chǎn)生氫氣，從某種程度上來(lái)說(shuō)，可以源源不斷地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為氫能。然而，氫氣存在一定的安全問(wèn)題，同時(shí)儲(chǔ)存、運(yùn)輸不容易，因此，研究?jī)?chǔ)氫材料具有重要的意義。

甲酸、水合肼等化學(xué)物質(zhì)含有多個(gè)氫原子，在催化劑的作用下，可以快速、大量釋放氫氣，在某種意義上，充當(dāng)了氫氣的儲(chǔ)存載體，引起了人們的廣泛關(guān)注。

目前實(shí)驗(yàn)室小試研究，一般做法是將底物放入一個(gè)反應(yīng)容器內(nèi)（如多口圓底燒瓶），加入催化劑后，迅速密封瓶口，然后測(cè)量產(chǎn)生的氣體體積。氣體體積的測(cè)量對(duì)于評(píng)價(jià)催化劑的活性非常關(guān)鍵，然而，目前，卻存在一些問(wèn)題。

• 化學(xué)催化產(chǎn)氫的初始速率非常迅速，比如需要記錄前1分鐘甚至前10秒鐘的產(chǎn)氣量，這就要求氣體流量計(jì)有很快的響應(yīng)速率；
• 產(chǎn)氣速率初始很快，后期較慢，一般的流量計(jì)對(duì)于后期微小氣體（如幾毫升或者幾十毫升）無(wú)法測(cè)量；
• 需要定時(shí)記錄產(chǎn)氣量如每分鐘記錄一次，工作量較大，有時(shí)候一個(gè)研究生往往無(wú)法同時(shí)做到，需要多人配合；
• 找不到合適的氣體流量計(jì)測(cè)量，比如轉(zhuǎn)子/浮字流量計(jì)測(cè)量精度不夠，對(duì)氣壓有一定的啟動(dòng)要求，皂膜流量計(jì)可以測(cè)量幾毫升或幾十毫升氣體，但是操作不方便，每次需要鼓皂膜，對(duì)操作水平要求很高，且很少有軟件自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。

RTK自主研發(fā)生產(chǎn)的微量氣體流量計(jì)可以很好地解決上述問(wèn)題，基于專(zhuān)利技術(shù)，測(cè)量分辨率0.1 毫升，采樣點(diǎn)可通過(guò)軟件控制，比如每5秒鐘或每1分鐘自動(dòng)記錄并保存數(shù)據(jù)，大大節(jié)省了人力，一個(gè)研究生就可以完成投料反應(yīng)到測(cè)量氣體體積的全過(guò)程。更重要的是，流量計(jì)有單通道，也有多通道配置可供選擇，適合同時(shí)做平行樣。

采用RTK氣體流量計(jì)用于產(chǎn)氫氣研究，已在英文SCI期刊Internal Journal of Hydrogen Energy上發(fā)表，標(biāo)題為Dendritic Co_0.52Cu_0.48 and Ni_0.19Cu_0.81 alloys as hydrogen generation catalysts via hydrolysis of ammonia borane。

另外采用RTK氣體流量計(jì)用于Pd催化劑產(chǎn)氫氣研究，已在英文SCI期刊Nano Energy發(fā)表，標(biāo)題為Enhancing H₂ evolution by optimizing H adatom combination and desorption over Pd nanocatalyst。