氢气作为一种清洁能源载体,可以减少各个行业对化石燃料的依赖,从而显著帮助实现脱碳目标:
- 运输:氢燃料电池为轻型和重型车辆提供动力,唯一的排放物是水蒸气
- 工业:钢铁生产、化工制造和精炼行业可以通过使用绿色氢气大幅减少碳足迹
- 建筑和电力:氢气可以燃烧用于供热,也可以在燃料电池中用于发电,从而减少对碳密集型系统的依赖
氢气为 60% 以上的高温室气体排放应用提供支持,并且预计到 2050 年,氢气将贡献全球碳减排量的 20% 以上,因此它对于实现净零排放的未来至关重要。
探索
了解氢催化剂
氢催化剂对于提高氢气的生产、储存和利用效率至关重要。它们能够在多个技术领域中发挥作用:
- 电解:铂和氧化铱催化剂将水分解为氢气和氧气
- 光催化:基于二氧化钛的系统利用太阳光生成氢气
- 蒸汽重整:镍催化剂将甲烷转化为氢气
- 燃料电池:铂和镍能够促进氢气与氧气之间的电化学反应
- 工业用途:催化剂能够推动氨合成和加氢裂化等过程的进行
可持续的氢经济
氢经济的关键组成部分包括:
- 制氢
技术:
- 传统:蒸汽甲烷重整 (SMR) 可产生氮气和二氧化碳
- 绿色备选方案:由可再生能源提供动力的电解过程可产生清洁的“绿氢”
材料:吸附剂、膜、催化剂
测量目标:
- 最大限度地延长催化剂的寿命,并优化活性和分散性
- 优化吸附/脱附循环
- 确定二氧化碳吸附
- 确定膜孔径
- 储氢
技术
氢气可以储存为:
- 压缩气体
- 液化氢
- 化学键合(金属氢化合物、LOHCS、MOF、沸石、碳)
材料:吸附剂、催化剂
测量目标:
- 评估氮气吸附性能
- 研究催化剂效率和耐用性
- 氢气应用
技术
氢气用途广泛:
- 可在燃料电池中用于发电
- 可进行燃烧用于工业供热
- 可在金属生产中充当还原剂
材料:膜、催化剂、吸附剂
测量目标:
- 通过化学吸附表征催化剂活性面积
- 优化膜孔结构
- 研究燃料电池的性能和效率
用于催化剂和材料表征的关键仪器

Epsilon 1
体积小巧、功能强大的便携式 XRF 分析仪
Epsilon 1 X射线荧光光谱仪
- 可对催化剂、载体和吸附剂进行快速无损元素分析
- 监测元素成分,以进行工艺优化和质量控制
- 分析先进材料中的金属负载、均匀性、分散性和污染情况

Micromeritics 3Flex
高性能气体吸附
3Flex
- 用于测量表面积、孔径和体积的高性能吸附分析仪
- 了解使用等量吸附热的吸附工艺成本
- 优化孔径以最大限度地提升吸附容量
催化剂分析仪器
- AutoChem - 利用动态技术来表征材料的活性位点
- 3Flex - 提供物理吸附和静态/动态化学吸附,用于表征催化剂及其载体
- ICCS - 提供原位表征,以了解反应条件对催化剂的影响
- Flow Reactor - 台式反应器研究,用于了解和优化催化剂性能
- Aeris 和 Empyrean XRD - 用于测量纳米颗粒粒径的高分辨率晶体学
- Mastersizer 和 Zetasizer - 测量颗粒粒径和 zeta 电位
- Epsilon Xline - 研究催化剂涂层膜中的元素成分均匀性
吸附剂和膜仪器
- 3Flex - 用于测量表面积、孔径和体积的高性能吸附分析仪
- 穿透曲线分析仪 (BTA) - 在工艺相关条件下对吸附剂或膜进行精确表征
- AutoPore - 汞孔隙度分析允许进行详细的多孔材料表征
- AccuPore - 毛细管流动孔径测定法可分析膜中的贯穿孔隙的孔径
- HPVA - 静态容量法,用于获得高压吸附和脱附等温线
了解有关氢催化剂分析的更多信息

Characterization of PEM Fuel Cell Electrocatalysts
应用说明
Characterizing Catalytic Materials with Laboratory-Based X-Ray Diffraction Platforms
白皮书