耦合槽式均匀聚光器的光电催化氮气还原合成氨反应装置

    公开(公告)号:CN113337839B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202110588099.1

    申请日:2021-05-28

    发明人: 杨贵东 刘威 谢涛

    摘要: 本发明公开了一种耦合槽式均匀聚光器的光电催化氮气还原合成氨反应装置,阴极室外壳、质子交换膜上夹框、质子交换膜、质子交换膜下夹框及阳极室外壳自上到下依次分布,氮气鼓泡器件的一侧及光电阴极的一侧均位于阴极室外壳内,氮气鼓泡器件的另一侧及光电阴极的另一侧均位于阴极室外壳外,阳极插入于阳极室外壳内;氮气鼓泡器件上位于阴极室外壳内的部分上开设有若干通孔,氮气鼓泡器件外接有氮气瓶,该装置能够在光电催化氮气还原合成氨过程中加速氮气在电解液中的质量传递,以高效耦合槽式均匀聚光器。

    催化电极及其制备方法、电解水方法

    公开(公告)号:CN116377476A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310269165.8

    申请日:2023-03-20

    摘要: 本公开实施例公开了一种催化电极及其制备方法、电解水方法。其中,催化电极包括:金属催化电极本体;位于所述金属催化电极本体表面的表面活性相,所述表面活性相中金属原子的eg轨道的电子数接近1。催化电极的制备方法包括:将金属催化电极本体置于电解水的碱性电解液中;对所述金属催化电极本体施加特定功率的光照;对所述金属催化电极本体施加预设电压后运行,运行过程中,在光照和预设电压的作用下,所述金属催化电极本体表面生成表面活性相。该催化电极能够提高现有电解水用催化电极的活性。

    一种太阳能综合制氢系统及一种供能系统

    公开(公告)号:CN113737211A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202111160685.2

    申请日:2021-09-30

    摘要: 本发明公开了一种太阳能综合制氢系统,包括:光热系统,所述光热系统能够吸收太阳能的热量;储热系统,所述储热系统用于储存所述光热系统的热量;热化学制氢系统,所述储热系统能够向所述热化学制氢系统提供热量,以使所述热化学制氢系统发生反应制备氢气。本发明将不稳定的光能转化为了稳定的热能,通过稳定的热能和热化学制氢系统来制备氢气,如此便能够实现24小时持续制氢,从而确保氢气的连续产出。本发明建立光热/光伏耦合系统,实现电、热驱动的两种途径的综合制氢,从而提高了太阳能的利用率和氢能产出量。本发明还公开了一种供能系统,在该供能系统中,光伏系统和储氢系统相结合,可起到电力调峰和消纳的作用。

    光伏电池和电催化剂的集成光解水器件和模块系统

    公开(公告)号:CN116949467A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202310518325.8

    申请日:2023-05-10

    申请人: 南开大学

    发明人: 罗景山 陈榕 赵佳

    摘要: 本发明提供了一种将光伏和电催化剂集成的光解水器件,包括光伏电池板,左端板、阴极集流板、阴/阳极电催化剂,离子交换膜,阳极集流板,右端板。模块系统由多个依次串联的器件单元组成,通过一进一出管路呈Z型连接。其中,器件单元的光伏电池板与电催化剂通过导线连接,将导线埋藏于两端板和阴/阳极集流板中;阴极单极板和阳极单极板表面分别设置有完全对称的流场。本光伏电解水装置将具有较大的太阳能制氢效率;同时,太阳能电池匹配后在电池输出的电流密度较小,可以有效减少电催化剂的损耗,增加电催化剂的使用寿命和电解槽的电解效率、制氢速率,并大幅降低成本。

    一种光电催化用水平对置双光窗气体扩散电解池及应用

    公开(公告)号:CN115404502A

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202210881505.8

    申请日:2022-07-26

    发明人: 董帆 牟世勇 肖磊

    摘要: 本发明属于光电催化反应器技术领域,公开了一种光电催化用水平对置双光窗气体扩散电解池及应用,包括水平对置同侧受光构型的气体扩散光电阴极池和气体扩散光电阳极池;气体扩散光电阴极池包括通过螺栓贯穿连接的石英窗片组件、光电阴极液流室、气体扩散光电阴极和阴极流道板,所述光电阴极液流室外端安装有参比电极;所述气体扩散光电阳极池包括通过螺栓贯穿连接的石英窗片组件、光电阳极液流室、气体扩散光电阳极和阳极流道板。本发明将光阴极光阳极优化设计为水平对置同侧受光构型,并且包含气体扩散电极组件,同时提高光电催化转化光能利用率及小分子传质效率,为实际日光光电催化工况提供具有实际应用意义的光电催化反应器。

    一种基于硫化镉/铝光催化材料的产电制氢装置

    公开(公告)号:CN113913848B

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202111519205.7

    申请日:2021-12-14

    摘要: 本发明公开了一种基于硫化镉/铝光催化材料的产电制氢装置,包括:光电化学池及其辅助装置,电化学工作站和氙灯光源;所述光电化学反应池包括:工作电极、参比电极、对电极、侧开窗电解池、电解液、刻度管;所述工作电极为导电玻璃上负载利用水热法和磁控溅射法制备的硫化镉/铝纳米棒阵列光催化材料。本发明制作的硫化镉/铝纳米棒阵列光催化材料工作电极,利用硫化镉优异的可见光吸收性能,通过非贵金属铝纳米颗粒的表面等离子体共振效应产生热电子注入和载流子寿命延长,有效抑制光生载流子的复合,表现出优异的光电化学分解水性能。本装置工艺简单、操作便捷,适用于光电化学分解水产电制氢领域。