全面解析直接甲醇燃料电池

全面解析直接甲醇燃料电池

全面解析直接甲醇燃料电池

今天小编要来为大家全面讲解下直接甲醇燃料电池。直接甲醇燃料电池(DMFC)有很多优点,这使得它未来极有可能成为便携式产品的主流电源。

?技术原理

?DMFC以碳作为电池的阴极和阳极,而两个电池间则为具有渗透性的薄膜所构成。其电解质为离子交换膜,薄膜的表面则涂有可以加速反应的触媒。甲醇溶液透过阳极进入燃料电池,氧气则由阴极进入燃料电池。经由触媒的作用使得甲醇所含的氢原子裂解成质子与电子,其中质子被氧吸引到薄膜的另一边,电子则经由外电路形成电流后到达阴极,跟氧形成水。DMFC的化学反应如下:

?阳极反应公式:CH3OH+H2O→CO2+6H++6e

?阴极反应公式:3/2O2+6H++6e→3H2O

?全反应公式:CH3OH+3/2O2→CO2+2H2O

?一个DMFC目前可以产生300-500毫瓦特每平方厘米。增加电池的面积以及电池数量可以提供足够的车辆以及固定应用所需要的任何瓦特以至千瓦。DMFC的操作温度范围则在合适的室温到80℃左右。其效率大约是40%左右。DMFC储存方便且成本低,启动速度亦很快。DMFC缺点是当甲醇低温转换为氢和二氧化碳时要比常规的质子交换膜燃料电池需要更多的白金催化剂。

?优点

?DMFC直接使用甲醇为燃料,不需燃料的前期处理程序,这使得DMFC很容易微小化。更重要的是DMFC通过特定的方法使甲醇和空气化学反应产生

微型直接甲醇燃料电池概述

微型直接甲醇燃料电池概述 课题背景 在社会高速发展的今天,能源和人类社会的生存发展休戚相关,是经济发展进步的动力源泉,也是衡量一个国家的综合国力、科学发达程度以及人民生活水平的重要指标[1-2]。当前全球消耗的能源,主要以非可再生能源——煤、石油、天然气等为主,而各国的工业化的急速发展使得这些非可再生能源消耗的每况愈下,人类对这些能源的依附却有增无减[3-4]。与此同时,这些能源的消耗过程中排放物给生态环境带来了很大的负面影响,使环境污染问题成为日前全球性的问题[5],对人类生存环境的威胁日趋严重,更关系到未来人类社会的可持续发展与生存[6-8]。故亟需找到一种理想的能源资源或动力装置,来代替现有的能源资源[9]。“氢”能清洁、高效、可持续,是能源系统的重中之重[10],而甲醇燃料电池是“氢”能技术的最佳代表之一,其研究开发受到世界各国的青睐,被认为是本世纪首选的清洁的、高效的发电装置[11-13]。尤其是微型甲醇燃料电池,它低污染、质量轻、体积小、容易操作、比能量密度高,更是成为了便携式电子装置的理想动力装置之一[14-15]。近些年MEMS技术的迅猛发展为微型甲醇燃料电池的制造及应用提供了新的实现方法。基于MEMS技术制造的微型甲醇燃料电池主要具有以下优势: (1)燃料电池结构可以简化[16],体积和重量减小; (2)可制作复杂的微流场结构[17],控制燃料流动,提高电池性能; (3)易批量生产,并成本降低; (4)安全性、可靠性更高[18],更换燃料方便简易。 (5)可将微型燃料电池和传感器、电子器件等集成在芯片上,节省系统体积,使燃料电池的系统结构更简单[19-21]。 因此, 微型直接甲醇燃料电池的研发和生产,必成为电化学和能源科学研究与发展的一个备受关注热点和主要方向[22]。目前小型DMFC的研发的重点主要集中在燃料来源和降低成本,要想使μDMFC尽快实现商业化还需要大量细致的研究工作,如MEA新的制备工艺及结构优化技术,高效抗CO中毒的阳极催化剂、高质子电导率的阻醇质子交换膜的研制,DMFC电池组的封装及系统集成等。现在,DMFC单电池及电池组的样机已经问世,对于样机在实际应用中的工作状态、寿命及有效降低成本等方面已经成为微型DMFC研究中的新热点。微型DMFC的应用如图1-1所示。 图1-1 微型DMFC的应用 微型直接甲醇燃料电池概述 1.2.1国内外研究现状 近年来,世界各国对微型甲醇燃料电池的研发,都投入了大量的经费,很大程度上推动了微型直接甲醇燃料电池的发展。 Kah-YoungSong [23]等提出在阴极扩散层基底上引入微孔层,降低阴极扩散层基底的憎水

制药工艺学试题及习题答案

《化学制药工艺学》第一次作业 一、名词解释 1、工艺路线: 一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制备,通常将具有工业生产价值的合成途 径称为该药物的工艺路线。 2、邻位效应: 指苯环内相邻取代基之间的相互作用,使基团的活性和分子的物理化学性能发生显著变化的 一种效应。 3、全合成: 以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得化学合成 药物,这种途径被称为全合成。 4、半合成: 由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得化学合成药物的途径。 5、临时基团: 为定位、活化等目的,先引入一个基团,在达到目的后再通过化学反应将这个基团予以除去,该基团为临时基团。 6、类型合成法: 指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成路线设计的方法。 7、分子对称合成法: 由两个相同的分子经化学合成反应,或在同一步反应中将分子相同的部分同时构建起来,制得具有分子对称性的化合物,称为分子对称合成法。 8、文献归纳合成法: 即模拟类推法,指从初步的设想开始,通过文献调研,改进他人尚不完善的概念和方法来进行药物工艺路线设计。 二、问答题 1、你认为新工艺的研究着眼点应从哪几个方面考虑? 答: (1)工艺路线的简便性, (2)生产成本因素, (3)操作简便性和劳动安全的考虑, (4) 环境保护的考虑, (5) 设备利用率的考虑等。 2、化学制药工艺学研究的主要内容是什么? 答: 一方面,为创新药物积极研究和开发易于组织生产、成本低廉、操作安全和环境友好的 生产工艺;另一方面,要为已投产的药物不断改进工艺,特别是产量大、应用面广的品种。研究和开发更先进的新技术路线和生产工艺。 3、你能设计几种方法合成二苯甲醇?哪种路线好? 答:

甲醇考试试题2.(DOC)

加压站岗位 是非题(第1—18题每题1分,共18分) 1、催化剂的活点温度即为催化剂的活化温度。() 2、压力量度单位1㎏/㎝2等于1MPa。() 3、气柜作用主要起缓冲、均匀作用,储存一定量煤气() 4、催化剂中毒是指催化剂暂时或永久失去活性。() 5、氧化锰脱硫剂的主要组分是MnO2。() 6、比水轻的易燃体着火,不宜用水扑救。() 7、触媒剂的硫化反应是吸热反应。() 8、压力的国际标准单位是帕斯卡(pa)。() 9、催化剂的硫化可以采用高硫煤气。() 10、精脱硫和转化工序同时开工升温。() 11、精脱硫工序的中温氧化锌槽脱氯剂主要组分是CuO。() 12、原料气先通过焦炉气预热器预热后再进入铁钼转化器。() 13、铁钼催化剂超温的原因之一是焦炉气中的含氧量超标。() 14、铁钼触媒的主要作用是脱除煤气中的有剂硫。() 15、过滤器的作用是脱除煤气中的硫化物。() 16、升温炉点火失败后必须进行蒸汽吹扫、置换合格后再进行点火。() 17、镍钼催化剂的主要组分是NiS。() 18甲醇在空气中的含量不允许超过50mg/m3。() 转化.精馏岗位 是非题(第1—20题每题1分,共20分) 1、催化剂的活点温度即为催化剂的活化温度。() 2、压力量度单位1㎏/㎝2等于1MPa。() 3、甲醇系统和灌区因泄漏、爆炸着火时,用大量泡沫灭火。() 4、催化剂中毒是指催化剂暂时或永久失去活性。() 5、转化触媒的主要组分是NiO2。() 6、比水轻的易燃体着火,不宜用水扑救。() 7、甲烷的转化过程反应是吸热反应。()

8、停电时,首先迅速关闭离心泵的出口阀门,避免泵倒转。() 9、催化剂的硫化可以采用高硫煤气。() 10、甲醇在空气中的含量不允许超过50mg/m3。() 11、转化工序常温氧化锌槽脱氯剂的主要组分是CuO。() 12、精脱硫工序的中温氧化锌槽脱氯剂主要组分是CuO 13、转化炉顶层和底部耐火球的规格是一样的。() 14、铁钼催化剂超温的原因之一是焦炉气中的含氧量超标。() 15、铁钼触媒的主要作用是脱除煤气中的有剂硫。() 16、过滤器的作用是脱除煤气中的硫化物。() 17、升温炉点火失败后必须进行蒸汽吹扫、置换合格后再进行点火。() 18、镍钼催化剂的主要组分是NiS。() 19、工艺气体在进入转化炉前必须预热。() 20、空速是指空气通过催化床层的速度。() 甲醇中控室 选择题(每小题1分,共10分) 1.工业催化剂使用之前催化剂必须()。 A.钝化处理 B.活化处理 C.一般不处理 2.转化工段的原料气必须进行脱氯,脱氯剂一般采用()。 A.氧化铜 B.氧化铁 C.氧化锌 D.氧化铝 3.我厂甲醇生产的原料气是()。 A.净焦炉煤气 B.荒煤气 C.水煤气 D.天然气 4.进合成塔原料气中全硫含量一般控制在()以内。 A.0.1PPM B.1PPM C.0.05PPM 5.原料气加氢转化脱除煤气中的有机硫,催化剂一般采用()。 A.钴钼催化剂 B.铁钼催化剂 C.铁锰催化剂 D.镍钼催化剂6.甲醇的爆炸极限() A 6%—36.5% B 4%—45.6% C 12%—45%

有机合成试题及答案

高二化学3.4练习卷 (HGB ) 1.有机物A 为绿色荧光蛋白在一定条件下水解的最终产物之一,结构简式为: 请回答下列问题: (1)A 的分子式为 。 (2)A 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。 (3)已知:两个氨基乙酸分子 在一定条件下反应可以生成 两个A 分子在一定条件下生成的化合物结构简为 。 (4)符合下列4个条件的同分异构体有6种,写出其中三种 。 ①1,3,5-三取代苯 ②遇氯化铁溶液发生显色反应 ③氨基与苯环直接相连 ④属于酯类 2.(16分)以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G 。 请回答下列问题: (1)反应①属于 反应(填反应类型),反应③的反应条件是 (2)反应②③的目的是: 。 (3)写出反应⑤的化学方程式: 。 (4)写出G 的结构简式 。 O =C NH —CH 2 CH 2—NH C =O NH 2 CH —COOH OH CH 2—CH —COOH NH 2 HOOCCH =CHCOOH

3.(16分)M 是生产某新型塑料的基础原料之一,分子式为C 10H 10O 2,其分子结构模型如图,所示(图中球与球之间连线代表化学键单键或双键)。 拟从芳香烃 出发来合成M ,其合成路线如下: 已知:M 在酸性条件下水解生成有机物F 和甲醇。 (1)根据分子结构模型写出M 的结构简式 。 (2)写出②、⑤反应类型分别为 、 。 (3)D 中含氧官能团的名称为 ,E 的结构简式 。 (4)写出反应⑥的化学方程式(注明必要的条件) 。 4.建筑内墙涂料以聚乙烯醇(CH 2 CH n OH )为基料渗入滑石粉等而制成,聚乙 烯醇可由下列途径合成。 试回答下列问题: (1)醋酸乙烯酯中所含官能团的名称__________________(只写两种)。 (2)上述反应中原子利用率最高的反应是______________(填序号)。 (3)可以循环使用的原料是___________(写结构简式)。 (4)反应③可看作________________反应(填反应类型)。 —C =CH 2 CH 3 —C =CH 2 CH 3 溴水 ① A B : C 9H 12O 2 ② NaOH/H 2O ③ O 2/Cu D :C 9H 10O 2 E :C 9H 10O 3 ④ F M ⑤ ⑥

甲醇合成精馏试题

、填空题: 1、甲醇的分子式为CH30H ,相对分子量为32. 4 ,甲醇的国家卫生标准为50mg/m3,甲醇的密度随温度的增加而减小。 2、氢回收工序额定驰放气处理能力为16500Nm3/h ;处理气体中的某些杂质成分如液态水、甲醇_ 、—灰分_、芳烃类物质_ 等对纤维管分离器的分离效率影响很大。 3、列管式换热器按结构不同分为_固定管板式、浮头式_、U形管式—和填料函式;固定管板式换热器管壁和壳壁的温差大于50摄氏度时,为克服温差应力对换热器造成影响应设置_膨胀节_。 4、为防火防漏,罐区设有_围堰_、_消防水_、_灭火装置_、一氮气隔离_、_可燃气体检测报警等—等设施。 5、写出下面设备位号代表的设备名称: S15403 ________ R15401 甲醇合成塔__________________ J15401B_ 喷射器 B E15401入塔气换热器 E15801H 氢回收列管换热器T15501 T15501预塔回流槽 P15501A/B加压塔讲料泵P15508A/B_碱液泵 C15504回收塔T15702杂醇油贮罐 6、写出下面设备名称的位号: 精甲醇成品罐 T41101ABC 火车装车泵 P41101ABCD 常压塔回流槽 T15503 常压塔冷凝器 E15508 配碱槽 T15505 预精馏塔 C15501 加压塔回流槽T15502 粗甲醇预热器E15501 常压塔回流泵 P15505AB 粗甲醇贮罐 T15701AB 7、甲醇为有毒化合物,口服5~10ml可引起严重中毒10ml以上可导致失明。 8、正常生产中,新鲜气氢碳比的合理值为_2.05~2.15_。 9、合成塔内列管的管径为_44mm,长度为一_7000 mm 10、加压精馏塔的塔顶压力为_800kpa ______________ ,温度为_128 C _ ;塔釜压力为 _812kpa_ 一_温度为_134°C __。 11、四台精馏塔的压降依次为8 kpa二、12kpa、10kpa _、8 kpa二。 12、合成汽包液位的低报警值为_25%一__:低低联锁值为20%_,其联锁动作为净化来新鲜气调节阀XV-15301关闭。 13、FO代表该调节阀为气关阀,FC代表该调节阀为气开阀。

直接甲醇燃料电池实验报告

研究生专业实验报告 实验项目名称:被动式直接甲醇燃料电池学号: 姓名:张薇 指导教师:陈蓉 动力工程学院

被动式直接甲醇燃料电池 一、实验目的 1、了解和掌握被动式空气自呼吸直接甲醇燃料电池(DMFC)的基本工作原理; 2、了解和掌握对燃料电池进行性能测试的基本方法; 3、了解和掌握燃料电池性能评价方法; 4、观察和认识影响燃料电池性能的主要因素。 二、实验意义 燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的能源转化装置,具有环境友好、效率高、工作安静可靠等显着优点,被誉为继核能之后新一代的能源装置。在众多燃料电池种类中,空气自呼吸式直接甲醇燃料电池(DMFC)因具有系统结构简单、能量密度高、环境友好、更换燃料方便、可在常温下工作等优点,成为便携式设备最有前景的可替代电源,是电化学和能源科学领域的研究热点。本实验旨在对被动式空气自呼吸直接甲醇燃料电池进行实验研究,使同学们了解和掌握燃料电池测试的基本方法,加深对燃料电池基本工作原理的认识和理解。 三、实验原理 燃料电池是将燃料的化学能直接转化为电能的能源转化装置。一个典型的直 接甲醇燃料电池的示意图如图1所示。 图1: 直接甲醇燃料电池的典型结构 从图1中可以看出,典型的直接甲醇燃料电池包括阳极扩散层、阴极扩散层、阳极催化剂层、阴极催化剂层、质子交换膜、集流体等部件。在被动式空气自呼吸直接甲醇燃料电池中,电池阳极发生的是甲醇的氧化反应: CH 3OH+H 2 O→CO 2 +6H++6e-,E0=0.046 V (1) 电池阴极发生的是氧气的还原反应: 3/2O 2+6H++6e-→3H 2 O,E0=1.229 V (2) 总反应式为: CH 3OH+3/2O 2 →CO 2 +2H 2 O,△ E=1.183 V (3) 在被动式直接甲醇燃料电池阳极,甲醇水溶液扩散通过阳极扩散层到达阳极催化层,甲醇在阳极催化层被氧化,生成二氧化碳、氢离子和电子,如式(1)所示。氢离子通过质子交换膜迁移到阴极,电子通过外电路传递到阴极;在阴极侧,氧气通过暴露在空气中的阴极扩散层传输至阴极催化层,在电催化剂的作用下,氧气与从阳极迁移过来的质子以及从外电路到达的电子发生还原反应生成水,如式(2)所示。理论上直接甲醇燃料电池的开路电压能达到1.183 V,但实际上DMFC 的开路电压一般只有0.7 V左右,其主要原因是部分燃料(甲醇)在浓度差的作

化学工艺学试题答案

《化学工艺学》考查课期末试题 班级:08化工(1)班学号:08003028姓名:李强 1.现代化学工业的特点是什么? 答:1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性;2、向大型化、综合化、精细化发展;3、多学科合作、技术密集型生产;4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法;5、资金密集,投资回收速度快,利润高;6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率?什么是选择性?对于多反应体系,为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标? 答:1、转化率:指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率,用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率:系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率:系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性:用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示, 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系,同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应,只用转化率来衡量是不够的。因为,尽管有的反应体系原料转化率很高,但大多数转变成副产物,目的产物很少,意味着许多原料浪费了。所以,需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产 中如何正确使用催化剂? 答:1、基本特征包括:催化剂是参与了反应的,但反应终止时,催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化,因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用;催化剂只能缩短达到化学平衡的时间(即加速反应),但不能改变平衡;催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用:提高反应速率和选择性;改进操作条件;催化剂有助于开发新的反应

甲醇合成试题答案

甲醇合成考试题(A) 一.填空题(每空2分,共30分) 1.甲醇是最简单的饱和醇,又名木醇或木精,分子式CH3OH,通常为无色、略带乙醇香味的挥发性可燃液体,分子量3 2.04,爆炸极限5.5%—44.0%。 2.影响甲醇反应的因素有哪些:温度,压力,气体组成,触媒性能,空速,惰性气含量。 3.实际生产中,甲醇合成操作压力上升,调节方法有:①适当增加循环气流量。②适当提高循环气中一氧化碳含量。③适当提高循环气中二氧化碳含量。④适当开大系统压力调节阀,降低惰性气含量。二.判断题(每题2分,共10分) 1.甲醇凝固点-97.8℃,沸点(64.8℃,0.1013MPa),自燃点461℃~473℃。(√) 2.合成反应温度高不会影响产品质量。(×) 3.空速过高,反应温度下降,有时温度难以维持,产量下降(√) 4.CO2的存在,一定程度上抑制了二甲醚的生成。(√) 5.液体甲醇带入塔内会引起催化剂层的温度不变。(×)三.问答题(每题10分,共40分) 1.合成甲醇的化学反应有哪些? (1)主反应: CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q (2)副反应: 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+Q CO+3H2=CH4+H2O+Q 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+Q CO2+H2=CO+H2O-Q nCO+2nH2=(CH2)n+nH2O+Q 2.甲醇催化反应过程有几个步骤? 答:甲醇合成反应是一个气固相催化反应的过程,共分五步: (1) CO和H2扩散到催化剂表面; (2) CO和H2被催化剂表面吸附; (3)CO和H2在催化剂表面进行化学反应; (4) CH3OH在催化剂表面脱附; (5)CH3OH扩散到气相中去。 3.影响水冷器冷却效果的主要原因有哪些? 答:(1)水量小或水压低,应开大进水阀或提高水压。 (2)冷却器换热管结垢,清理积垢。 (3)冷却水温度高,联系供水,降低水温。 合成甲醇时有石蜡生成,附着在水冷器管壁上,降低水冷效果。可适当减少冷却水量,用温度较高的合成气来熔化石蜡。 4.进入容器设备的八必须? 申请办证,并得到批准

直接甲醇燃料电池资料

直接甲醇燃料电池研究进展 摘要: 介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理、研究现状及最新进展, 认为直接甲醇燃料电池是目前较理想的燃料电池, 有广阔的发展前景。直接甲醇燃料电池(DMFC) 具有燃料易运输与存储、重量轻、体积小、结构简单、能量效率高等优点,以固体聚合物作为电解质的直接甲醇燃料电池是理想的车用动力电源,具有广阔的发展前景。 关键词:直接甲醇燃料电池;甲醇;渗透;膜;电催化剂 Performance study on direct methanol fuel cell Abstract: Working principle, current research situation and latest progress of direct methanol fuel cell are introduced .Fuel cell of this kind is regarded as a perfect one so far, with bright prospects to be expected. Direct methanol fuel cells (DMFC) had several advantages including ease transportation and storage of the fuel, reduced system weight, size and complexity, high energy efficiency. Polymer electrolyte membrane direct methanol fuel cells (PEMDMFC) were ideal power source for vehicles with bright prospects to be expected. . Key words: DMFC; methanol; crossover; membrane; electrocatalyst 0引言 由于汽车尾气污染越来越严重, 从而引起世界各国的关注。汽车尾气污染的根源在于汽车发动机使用的汽油。甲醇是一种易燃液体, 燃烧性良好, 辛烷值高,抗爆性能好。甲醇又是一种洁净燃料, 燃烧时无烟,燃烧速率快, 排气污染少。不管燃烧汽油还是燃烧甲醇作汽车的动力都需要使用内燃机, 因此其噪音污染及燃料燃烧不完全引起的排放物污染是不可避免的。使用电动汽车是解决汽车尾气污染的根本办法, 同时还可以减少内燃机造成的噪音污染。燃料电池有内燃机使用燃料重量轻, 补充燃料方便等优点, 无需充电, 它的最大优点在于可把燃料的化学能直接转变成电能, 其效率不受卡诺循环限制。直接甲醇燃料电池( Direct Methanol Fuel Cell,简称为DMFC) 无需将甲醇转变成氢源, 利用甲醇

化学试题与答案

绝密★考试结束前 2018年11月镇海中学选考科目模拟考试 化学试题 姓名:____________ 准考证号:____________ 本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。其中加试题部分为30分,用【加试题】标出。 考生注意: 1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B 铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。 4.可能用到的相对原子质量:H-1 D-2 Li-7 Be-9 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137 选择题部分 一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题 目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.下列属于复盐的是 A .NaHCO 3 B .CaCl(ClO) C .(NH 4)2Fe(SO 4)2 D .Na 2SO 4·10H 2O 2.下列仪器可用来灼烧的是 A . B . C . D . 3.下列属于电解质的是 A .明矾 B .盐酸 C .氨气 D .钾钠合金 4.下列物质溶于水后溶液显酸性的是 A .KHCO 3 B .NH 2CH 2COONa C .NH 4NO 3 D .CH 3OH 5.下列属于物理变化的是 A .氯气的液化 B .由海水生产氯化镁 C .乙烯生产聚乙烯 D .由煤焦油得到苯、甲苯制硝酸苯、TNT 6.下列说法不正确... 的是 A .油脂可以制造肥皂和油漆 B .工业酒精中含有乙醇,不含甲醇 C .工业上可以用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖 D .天然气与煤、柴油相比是清洁的能源 7.下列变化过程中,加入还原剂才能实现的是 A .H 2O 2→O 2 B .Cu →CuO C .FeCl 3→FeCl 2 D .KMnO 4→MnO 2 8.下列表示不正确的是 A .磷原子结构示意图: B .溴苯的分子式: C 6H 5Br C .乙烯的球棍模型: D .MgF 2的电子式: 5 8 +15 2

水分析化学的期末考试试题四套期末考试题

哈工大2004春季学期水分析化学试题(A) 一、回答下列基本概念(2×5=10) 1.物质的量浓度; 2.拉平效应; 3. EDTA的酸效应; 4. 参比电极; 5. 色谱峰高 二、讨论下面命题( 4× 5=20 分) 1.以钙指示剂 NN 为例,说明金属指示剂的必备条件。 2.对比高锰酸盐指数和化学需氧量测定过程中掩蔽和催化作用的异同。 3.什么是吸收光谱(曲线)?什么是标准曲线?它们有何实际意义? 4.简述气相色谱法的定量方法。 三、填空( 1×15=15 分) (1. 原子吸收光谱仪由( )组成。 )、()、()和 (2. 影响络合滴定的主要因素有( )。 )和 3. ECD和 FPD的中文称谓分别为()和()。 4.在分光光度计中,常因波长范围不同加选用不同材料的容器。现 有下面两种材料的容器,各适用于哪个光区: A.石英比色皿用于();B.玻璃比色皿用于()。 5.水中的余氯采用()法测定,水中余氯在酸性溶液中与() 作用,释放出等化学计量的(),以()为指示剂,用( 准溶液滴定至终点,由消耗的标准溶液的用量求出水中的余氯。 )标 四、实验设计题( 5×3=15 分) 1.氯离子测定中空白实验和加入碳酸钙的作用。 2.设计一个测定铝盐混凝剂中三氧化二铝含量的方案。 3.pH 计的使用及注意事项。 五、计算题( 10×4=40 分) 1.取水样 100.0mL,以酚酞为指示剂,用 0.100mol/L HCl溶液滴定至指示剂刚好褪色,用去 13.00mL,再加甲基橙指示剂,继续用盐酸溶液滴定至 终点,又消耗 20.00mL问水样中有何种碱度?其含量为多少(mg/L表示)?

微型燃料电池简介剖析

课程论文 学 院 化 学 化 工 学 院 专 业 应 用 化 学 年 级 2013 级 姓 名 张 忆 恒 课 程 化学电源 论文题目 微型燃料电池简介 指导教师 卢 先 春 成 绩 2016年5月20 日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords: (1) 引言 (1) 1 微型H2-O2(空气)燃料电池 (2) 2 微型直接甲醇燃料电池 (3) 2.1 μDMFC结构和工作原理 (4) 3 微型甲酸燃料电池 (6) 4 微型固体氧化物燃料电池 (6) 5 结论 (7)

信阳师范学院化学化工学院课程论文 微型燃料电池的研究进展 学生姓名:张忆恒学号:20135052012 化学化工学院2013级应用化学 课程名称化学电源 摘要:燃料电池因其清洁无污染,比功率密度高,无需充电,补给燃料快速方便等优点越来越受重视。且微型燃料电池因其尺寸微小倍受青睐。本文讨论了分别以纯氢、甲醇和甲酸为燃料的微型燃料电池和微型固体氧化物燃料电池;对微型直接甲醇燃料电池的结构和原理做了简单的介绍。 关键词:微型燃料电池;氢;甲醇;甲酸 Research progress in micro-fuel cells Abstract: Many pay more and more attentions to the fuel cells because of its clean and non-polluting, high specific power density, without charge, fast and easy refueling.Meanwhile micro-fuel cells is acclaimed for its small size.The micro-fuel cells using hydrogen from pure hydrogen, methanol and formic acid as fuels and micro solid oxide fuel cell were discussed. The materials used in micro-fuel cells for the portable electronics were outlined. The preparation technologies of micro-fuel cell such as micro lectomechanical system technology were analyzed.Meanwhile it made a brief introduction of the structure and principles of Micro Direct Methanol Fuel Cell(MDFC). Keywords:micro-fuel cell; hydrogen; methanol; formic acid 引言 近年来,随着移动电话、个人数字助手、笔记本电脑等便携式电子产品的迅猛发展,对微型能源提出了越来越高的要求。燃料电池是不经过燃料的燃烧而将化学能直接转换为电能的一种能量转换装置。微型燃料电池作为一种新型的便携能源,具有高效、高能量密度、体积小、成本低、环境好等优点。因此近年来,用于便携式电子设备的微型燃料电池的研究引起了人们极大兴趣。

甲醇燃料电池

甲醇燃料电池 22.据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- (1)该电池反应的总离子方程式为___________________________________。(2)甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);若有16克甲醇蒸气被完全氧化,则转移的电子物质的量为________。 22.(1)2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O (2)负下降8mol 28.据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- (1)该电池反应的总离子方程式为______________________________________。(2)甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO4溶液,(假设整个过程中能量利用率为80%),则将产生标准状况下的O2________升。 28.(1)2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O (2)负下降13.44 6.(广东省惠州市2006届高三第一次调研考试·9)2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200o C左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为: C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确 ...的是()。 A.a极为电池的负极 B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极 C.电池正极的电极反应为:4H+ +O2+4e-=2H2O D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移 解析:根据反应C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O,得到C2H5OH被氧化,所以a极为电池的负极;O2被还原,所以b极为电池的正极。电流由b极(正极)沿导线经灯

净化低温甲醇洗考试题库

净化低洗考试题库 一、填空题 1.在标准状态下,甲醇的沸点64.7℃、熔点是-97.68℃、燃点是464℃、闪点是12℃、临界温度是240℃、临界压力是78.7atm、在20℃时甲醇的比重是0.791t/m3; 2.热量传递的方式传导、对流、辐射; 3.提高传热速率的途径有增大传热面积、提高传热温差、提高传热系数; 4.精馏就是采用多次部分汽化和多次部分冷凝的蒸馏方式得到高纯度的产品; 5.通过加热使溶液里的某一组分汽化而使溶液增浓的操作叫蒸发; 6.低温甲醇洗工号的任务是将合成工艺气中的CO2脱除,并使净化气中 CO2小于20ppm、H2S小于0.1ppm; 7.低温甲醇洗工段二氧化碳产品气的成分大于98.5%; 8.C2801、 C2802、C2803、C2804为浮阀塔; 9.C2803气提氮管线设计为倒U型的目的是为了防止甲醇液倒流进入气提氮管线; 10.使气体从溶液中解析出来的方法有减压、加热、气提、蒸馏; 11.当泵入口的绝对压力小于该液体的饱和蒸气压时,液体就在泵的入口出沸腾,产生大量的气泡冲击叶轮、泵壳、泵体、发生震动和不正常的噪音,甚至使叶轮脱屑、损坏,伴随着泵的扬程、流量、效率都急剧的下降,此现象叫做泵的气蚀现象。 12.C2805底温度控制的依据是C2805塔底部温度控制水在操作压力下的沸点温度,保证塔底组分含水99.5%; 13.低温甲醇洗装置开车后甲醇消耗主要在C2804顶部、C2805底部; 14.喷淋甲醇是在导气前半个小时投用; 15.气开阀FC表示,气关阀用FO表示; 16.低温甲醇洗系统C2801、C2802、C2803装有除沫器; 17.由P2804送出的贫甲醇经由E2818、E2809、E2822、E2808换热器; 18.分子筛完成一个循环的步骤分为8步,分别是:切换、卸压、预热、加热、冷却、充压、并联一、并联二; 19.分子筛主要活性成分是AL2O3、SIO2; 20.分子筛吸附的主要成分是CO2、 CH3OH; 21.吸附过程是放热。解析过程是吸热; 22.再生的方法由两种:降压和加温; 23.再生的温度是根据吸附剂对被吸附质的吸附容量等于零的温度来决定的; 24.影响吸附剂寿命的不是中毒问题,而是破碎问题; 25.节流温降的大小与节流前温度、节流介质、节流前后的压力有关; 26.冷却积液操作应注意的是:换热器的端面温差不大于60℃、冷却速率小于15℃/h、引用中压氮要缓慢; 27.C2901第一块塔板采用泡罩式,其余为筛板式; 28.液氮洗回温时应控制端面温差小于60℃,用排放量控制回温速率为小于15℃/h; 29.根据压力等级分类:甲醇洗工段分高,中,低三个区。高压分别为:C2801、V2801、E2801、V2821、E2823、C2808等设备,中压包括:V2802、V2803、K2801等,低的包括:C2802、C2803、C2804、C2805等有关设备。因此停车时禁止窜压; 30.液氮洗的冷量来源:靠高压氮与氢混合,分压产生类焦耳汤姆逊节流效应、液氮蒸发得到的冷量、被洗涤的CO尾液节流至低压、经换热器交换后获得冷量; 31.出C2801塔的净化气CO2我厂的控制指标使CO2小于20ppm,H2S小于0.1ppm; 32.出C2802的CO2纯度大于98.5%,H2S指标是小于5mg/Nm3;出冷箱合成气的CO的控制指标

硅基微型直接甲醇燃料电池结构的研究

硅基微型直接甲醇燃料电池结构的研究 文章对于直接甲醇燃料电池(?滋DMFC)的双极板结构进行了设计并制作、测试。设计了两种电极板的结构:点型极板和蛇型极板流场结构,并且应用ANSYS进行了模拟。采用微机械加工技术在硅基上制作了不同的流场结构的微型直接甲醇燃料电池并且进行了测试。结果发现采用点型流场结构作为DMFC 的阴阳两极极板比蛇型流场结构能够有效提高甲醇传输性能,表现出较好的电池性能。通过测试发现点型和蛇型各自的最高电流密度可达13mA/cm-2和3.9mA/cm-2,而功率密度点型的要比蛇型的高一个数量级。 關键词:硅;微机械加工;ANSYS;?滋DMFC 前言 一直以来,不同种类燃料和结构的各种类型的燃料电池持续得到关注,其中微型直接甲醇燃料电池表现出来比较突出的特性,比如能量转化效率高、环境友好、可在室温下工作、结构简单以及较高的电流密度和功率密度[1]。它既可作为固定电站为边远地区的居民、哨所供电以及城市重要场所的备用电源,又可以作为移动电源应用于电动汽车、摩托车和自行车,还可以用于许多对电池性能要求很高的场合,如移动电话、航天器、军用通讯、导航系统等[2]。 极板结构是影响?滋DMFC性能至关重要的内容,它不仅为电池结构提供支撑,提供氧气与甲醇反应的场所,而且还要收集反应生成的电子,同时也要求产生的H2O和CO2能很快离开电池,从而始终保持流场畅通,不存在死区,所以合理的极板结构对?滋DMFC性能的影响是非常关键的[3,4]。MEMS加工技术对于硅基材料的极板制备提供了良好的制作方法,完全可以实现对于不同结构的极板结构的制备[5,6]。 1 结构设计与仿真 阴阳极板的流场结构对于微型直接甲醇燃料电池的性能影响是很重要的。流场包括沟道和支撑部分,流场用于物质的输运与传输,提供电化学反应的燃料;支撑部分为反应的质子交换膜MEA提供支撑。流场的设计需要综合考虑沟道燃料传输的特性确保提供足够反应燃料和MEA膜的支撑部分宽度。基于以上因素,文章设计了点型和蛇型两种流场结构,如图1所示。采用ANSYS模拟了两种流场结构的速度和压力分布,由结论可知,蛇型流场结构的极板上速度分布比点型流场的更均匀,但是点型流场的流速比蛇型的慢。点型流场的进出口压力差比蛇型流场的要小,所以点型的燃料运动速度比蛇型的速度要慢一些,这样甲醇燃料可以在极板沟道实现更有效的反应。也就是说极板结构的仿真结果点型优于蛇型。 2 极板制备

危化品年度学习之甲醇知识考试试题

危化品年度学习之甲醇知识考试 一、填空(每空 2分,共20分) 1.甲醇俗称木酒精,化学式 。 2.甲醇燃烧时有 火焰 3.甲醇蒸气比空气 ,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃 。 4.甲醇的引燃温度 ℃ 5.甲醇为 液体,有 气味。 6.开泵对甲醇进行输送前要通知 人员。 7.甲醇卸车,快卸完时装卸工做好停泵准备,避免屏蔽泵 。 8.甲醇的废弃处置方法: 。 二、单选(每题 3分,共24分) 1.甲醇蒸气能与空气形成爆炸混合物,爆炸上限%(V/V): 44.0 ,爆炸下限%(V/V): 5.5 是指( ) ? A.甲醇在空气中的体积浓度低于5.5%或者高于44.0%时遇着火源才会发生爆炸 B.空气的体积占空气和甲醇蒸汽总体积的百分数低于5.5%或者高于44.0%时遇着火源才会发生爆炸 C.空气的体积占空气和甲醇蒸汽总体积的百分数达到5.5%~44.0%时遇着火源才会发生爆炸 D.甲醇在空气中的体积浓度达到5.5%~44.0%时遇着火源才会发生爆炸 2.甲醇有毒,一般误饮5~10ml 可致( ),大量饮用会导致死亡。 A.耳鸣 B.视力下降 C.眼睛失明 D.胃肠溃烂 3.冬季输送甲醇的管道( )保温,因为甲醇的熔点为( )? A.需要、-97.8 B.需要、97.8 C.不需要、-97.8 D.不需要、97.8 4.不是要求必须立即停止罐车充装作业的情况的是( ) ? A.附近发生火灾 B.雷击天气 C.甲醇泄漏 D.下雨天气 5.谁要在甲醇卸车前和写完后做好和灌区人员的联系?( ) A.车辆驾驶人员 B.车辆押运人员 C.岗位操作人员 D.单位管理人员 6.甲醇卸车屏蔽泵,开启正确的是? A.开泵前要开启泵的进出口阀门 B.开泵前要打开泵出口关闭泵进口 C.开泵前要关闭泵出口打开泵进口 D.开泵前要关闭进出后阀门 7.甲醇卸车,甲醇的流速应通过( )控制? A.车辆卸货阀门 B.泵进口阀门 C.泵出口阀门 8.甲醇卸车时,要求( )观察车辆罐内液位? A.卸车人员 B.车辆押运人员 C.车辆驾驶员 三、多项选择(每题4分,共32分) 1.下列属于甲醇的性质的是( )? A.易灼伤人的皮肤 B.易挥发 C.易流动 D.易燃 2.甲醇能与下列哪些物质混溶?( ) ……………………………密………………………………………………………………封………………………………………………………………………… 线 …………………名 姓 位 单

直接甲醇燃料电池的单电池实验测试及性能优化_魏永生

文章编号:1673-0291(2010)06-0090-05 直接甲醇燃料电池的单电池实验测试及性能优化 魏永生1,朱 红2,郭玉宝1,郭志军1,张新卫1 (1.北京交通大学理学院,北京100044;2.北京化工大学理学院,北京100029) 摘 要:以新型阻醇材料Na 2Ti 3O 7/Nafion 复合膜为质子交换膜,利用热压法制备膜电极(M EA),对直接甲醇单电池进行测试.考察了电池温度、阴极加湿温度、甲醇浓度、甲醇流速和空气流速5个 参数对直接甲醇燃料电池极化曲线性能的影响.实验结果表明,电池温度对电池性能的影响较为明显,提高电池温度有利于得到较好的电池性能.甲醇浓度对电池性能影响也比较明显,较低甲醇浓度有利于提高电池性能.甲醇流速和空气流速对电池性能的影响较小,阴极加湿温度对电池性能几乎没有影响.通过分析优化,该直接甲醇燃料电池的电池性能最佳工作条件是在80 情况下,低电流密度工作区采用较低浓度甲醇溶液,高电流密度工作区采用高浓度甲醇溶液.关键词:直接甲醇燃料电池;质子交换膜;Na 2Ti 3O 7/Nafion;极化曲线中图分类号:TK91 文献标志码:A Experimental Test and Performance Optimization of Single Cell in Direct Methanol Fuel Cell WEI Yongsheng 1 ,ZH U H ong 2 ,G UO Yubao 1 ,G UO Zhijun 1 ,ZH AN G X inw ei 1 (1.School of Science,Beijing Jiaotong U niversity,Beijing 100044,China; 2.School of Science,Beijing U niversity of Chemical T echno logy,Beijing 100029,China) Abstract :With new com posite membrane materials of Na 2Ti 3O 7/Nafion for proton ex chang e mem -brane,Membrane Electrode Assembly (MEA)was prepared using hot -pressing method,and had been tested in single direct methanol fuel cell.Operation parameters of cell temperature,cathode humidify -ing temperature,methanol concentration,methanol flow rate and air flow rate have been em ployed to study on the effect of direct methanol fuel cells polarization curve.Experimental results show that the effect of cell tem perature on the cell performance is obvious,so increase cell temperature is helpful to g et better cell performance.Effect of methanol concentrations on cell performance is also obvious.The low er methanol concentration is favorable to improve cell properties.The effect of m ethanol flow rate and air flow rate to the cell performance is lesser.Effect of cathode humidification temperature on cell performance almost has no effect.T hrough the analysis and optimization,the better operation cond-i tions of direct methanol fuel cells is in cell temperature of 80 ,and the low concentration of methanol w hen the cell w orks in low current density,or high concentrations of methanol w hen the cell works in high current density. Key words:direct methanol fuel cell;proton ex change membrane;Na 2T i 3O 7/Nafion;polarization curve 收稿日期:2010-12-01 基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(20636060);国家自然科学基金资助项目(50674006,20876013);国际合作项目(2006DFA61240,2009DFA63120) 作者简介:魏永生(1984 ),男,江苏徐州人,博士生.email:06118340@https://www.360docs.net/doc/052353722.html,. 朱红(1957 ),女,安徽合肥人,教授,博士,博士生导师. 第34卷第6期 2010年12月 北 京 交 通 大 学 学 报 JOU RN AL O F BEIJIN G JIAOT O NG U N IV ERSI T Y V ol.34N o.6Dec.2010

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