质子交换膜和半透膜
⑴ 质子交换膜燃料电池中质子交换膜怎么实现选择透过性
这就是相当于电解水的一个逆反应。顾名思义:质子交换膜只能传导质子
因此质子可直接穿过质子交换膜到达阴极,而电子只能通过外电路才能到达阴极。
当电子通过外电路流向阴极时就产生了直流电。
但是通过化学式来看,这个过程并没有造成能量损失。
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⑵ 什么叫质子交换膜
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⑶ 高中化学中燃料电池为什么要用质子交换膜质子交换膜的作用是什么
离子交换膜是一种选择性透过的膜,比如阳离子交换膜,就只能有阳离子通过,阴离子就专不行。
他的属原理是通过成膜材料上面的基团,通过对离子的结合和分离,形成一条条离子通道。比如质子交换膜,通常会有一些易于质子结合的强电解质基团,比如磺酸根,质子很容易和基团结合,也很溶液分离,使得质子顺利通过膜。而驱动力可能是膜两侧的压力差、浓度差或者电势差等。用途一般是电化学上的应用,比如燃料电池。氯碱工艺。
燃料电池要用质子交换膜这个不准确,目前只有pemfc和dmfc是用质子交换膜的。它的原理上面简单说过了,你可以配合图看看书。他的作用是让质子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料。用了他和没有用比有什么好处,这个问题只能说它是燃料电池的一个必须的组成部分,没有它电池根本都不工作。
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⑷ 质子交换膜概念,是不是只允许质子穿过的膜
质子交换膜是只允许质子穿过的膜。
质子交换膜是质子交换膜燃料电池的核心部件,对电池性能起着关键作用。它不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜;重铸膜;非氟聚合物质子交换膜;新型复合质子交换膜等。
质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力最具竞争力的洁净取代动力源.用作PEM的材料应该满足以下条件:
(1) 良好的质子电导率;
(2) 水分子在膜中的电渗透作用小;
(3)气体在膜中的渗透性尽可能小;
(4)电化学稳定性好;
(5)干湿转换性能好;
(6)具有一定的机械强度;
(7)可加工性好、价格适当。
应用:
质子交换膜膜材料的改进及应用
质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点,被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。在燃料电池内部,质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道,使得质子经过膜从阳极到达阴极,与外电路的电子转移构成回路,向外界提供电流,因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用,它的好坏直接影响电池的使用寿命。
类膜仍存在下述缺点:(1)制作困难、成本高,全氟物质的合成和磺化都非常困难,而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解,使得成膜困难,导致成本较高;(2)对温度和含水量要求高,系列膜的最佳工作温度为70~90℃,超过此温度会使其含水量急剧降低,导电性迅速下降,阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题;(3)某些碳氢化合物,如甲醇等,渗透率较高,不适合用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。
因此,为了提高质子交换膜的性能,对质子交换膜的改进研究正不断进行着。从近两年的文献报道看,改进方法可采用以下几种方法:
(1)有机/无机纳米复合质子交换膜,依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力,从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的;
(2)对质子交换膜的骨架材料进行改进,针对目前最常用的膜的缺点,或在膜基础上改进,或另选用新型骨架材料;
(3)对膜的内部结构进行调整,特别是增加其中微孔,以使成膜方便,并解决催化剂中毒的问题。
⑸ 质子交换膜与离子交换膜一样吗
不一样
现在的质子交换膜中的质子一般指的是氢离子
离子 现在比较普遍的是钠离子和氟离子
⑹ 质子交换膜可以说是半透膜吗
质子交换膜(ProtonExchangeMembraneFuel,PEM)是PEMFC的核心部件,PEM与一般化学电源中使用的隔膜有区别。质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力最具竞争力的洁净取代动力源.
用作PEM的材料应该满足以下条件:良好的质子电导率、水分子在膜中的电渗透作用小、气体在膜中的渗透性尽可能小、电化学稳定性好、干湿转换性能好、具有一定的机械强度、可加工性好、价格适当。
称为半透膜有些不能表述它的特性,一般不这么叫。
⑺ 质子交换膜燃料电池中质子交换膜怎么实现选择透过性
氢燃料电池属于是一种质子交换膜燃料电池。
(1) 氢气通过管道或导气板到达阳极,在阳极催化剂作用下,氢分子解离为带正电的氢离子(即质子)并释放出带负电的电子。
(2) 氢离子穿过电解质(质子交换膜)到达阴极;电子则通过外电路到达阴极。电子在外电路形成电流,通过适当连接可向负载输出电能。
(3) 在电池另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极;在阴极催化剂作用下,氧与氢离子及电子发生反应生成水。
氢燃料电池中就应用了质子交换膜,这样可以提高效率,保证氢气和氧气完全反应(基本是完全反应)。氢燃料电池的效率可达60%以上,而且现在已经有不采用贵金属铂的催化剂,还有,内燃机的效率要受卡诺循环的限制,所以其效率有一个上限而且总是很低。
⑻ 质子交换膜表面的生物膜对质子传递有影响吗
离子交换膜是一种选择性透过的膜,比如阳离子交换膜,就只能有阳离子通过,阴离子就不行。
他的原理是通过成膜材料上面的基团,通过对离子的结合和分离,形成一条条离子通道。比如质子交换膜,通常会有一些易于质子结合的强电解质基团,比如磺酸根,质子很容易和基团结合,也很溶液分离,使得质子顺利通过膜。而驱动力可能是膜两侧的压力差、浓度差或者电势差等。用途一般是电化学上的应用,比如燃料电池。氯碱工艺。
燃料电池要用质子交换膜这个不准确,目前只有pemfc和dmfc是用质子交换膜的。它的原理上面简单说过了,你可以配合图看看书。他的作用是让质子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料。用了他和没有用比有什么好处,这个问题只能说它是燃料电池的一个必须的组成部分,没有它电池根本都不工作。
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⑼ 高中电化学做题事时质子交换膜有什么用
阳离子交换膜和阴离子交换膜作用是让阳离子或阴离子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料,防止正负极氧化剂和燃料直接接触,其原理是离子交换膜的选择透过性.质子交换膜的作用是让质子通过,形成电流,同事阻隔正负极的氧化剂和燃料.
质子交换膜只让正离子通过,达到选择通过的目的。这样正离子才可以去另一极发生反应,而负离子不会出来干扰
⑽ 高中阶段如何理解质子交换膜
只有氢离子才能通过的半透膜,避免电极两端的溶质混杂,只靠氢离子导电,阴离子不能通过,类似一电阻。电极反应里得失电子的配平也要靠氢离子的参与或生成完成。