乙醇燃料电池---直接乙醇燃料电池(DEFC)由于乙醇的天然存在性、无毒,是一种可再生能源开始引起人们的研究兴趣。然而，乙醇燃料电池目前多以含有CO2的空气作为氧气的来源，故碱性不断的下降，进而使得电池无法完全正常的运转，甚至根本无法运转。回收废乙醇但与直接甲醇燃料电池和氢氧质子交换膜燃料电池相比,DEFC的功率密度很低,远不能达到工业应用的水平。虽然直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透问题受到人们的关注而且已经进行了深入研究,但DEFC 中的乙醇渗透问题目前鲜有问津。在本论文中,系统研究了乙醇透过Nafion-115 电解质膜的渗透率,并与相应的甲醇的渗透率进行了比较。与此同时,研究比较了它们对PtRu 为阳极催化剂的直接醇类燃料电池性能的影响。进一步研究了膜电极集合体(Membrane Electrode Assembly, MEA)制备方法对DEFC 性能的影响。而且采用半电池和单池评价技术研究了乙醇在碳载PtSn催化剂上的电氧化机理。此外,对以乙醇为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)操作体系进行了有效能分析(ExergyAnalysis)。 实验结果表明与相同浓度的甲醇水溶液相比,透过Nafion膜的乙醇的渗透率低于甲醇的渗透率。由于乙醇渗透率小而且乙醇在Pt/C 催化剂上的电氧化活性低使得乙醇渗透对直接醇类燃料电池的阴极性能影响小。但是,乙醇对电解质膜的溶胀能力强,造成了电池性能衰减和失活,这是DEFC 研究的一个重要技术难题。 MEA 制备方法对乙醇渗透、DEFC 的开路电压和电池性能都有明显的影响。尽管与传统电极制备方法相比,薄层转压技术的多步骤操作过程对阳极PtRu 催化剂的表面组成和阴极Pt 催化剂的粒径分布都有明显的影响,但由于其制备的MEA 催化层薄而且催化剂与电解质膜之间接触好而使之具有较好的DEFC 性能。 从Pt/C 和PtSn/C 分别为DEFC 阳极催化剂的单池恒电流放电产物分布以及电化学表征结果可以看出,锡能够明显提高铂对乙醇的电催化活性,它能使乙醇比在Pt 上更低的电位下氧化生成乙酸,但是,乙醇氧化的产物仍然主要是含C-C 的化合物,C-C 键的断裂仍是其核心问题。根据单池放电产物的分布结果提出了乙醇在PtSn/C 催化剂上电氧化的可能机理。这在选用清洗剂时也有讲究，如果是水基型清洗剂在超声波清洗机中清洗，则对泡沫要求不太敏感，而用喷淋洗则对泡沫就有要求，要求是低泡的除油脱脂清洗剂，这就要求选用尚普工业清洗剂的sp-501类型的产品，这是一种低泡除油脱脂剂类型的产品，适合喷淋清洗(喷淋清洗随喷淋的压力不同，对泡沫要求也不一样，喷淋的压力越高，越要求低泡，目前企业使用的喷淋清洗机的喷淋压力一般在3-20kg左右)但这也存在一个矛盾，大凡低泡的清洗剂，由于很多优秀的外表活性剂不能采用，因而它去油脱脂能力就相对较弱，其清洗效果就很难达到高泡的清洗剂的效果，这在选择清洗剂时一定要综合考虑，凡事都有利弊。清洗后是要求防锈还是不要求防锈这又是一个考虑问题：生产工艺流程的清洗所选用的清洗剂一般的水基型的清洗剂为主，因为水基产品本钱低，较经济，水基清洗剂如果不具备防锈功能则加快了金属资料的生锈，原因是清洗后将表面的维护层去掉了会加快生绣。如果对防锈有要求则应该选用带防锈功能的水基清洗剂，选择时应根据企业的具体情况适当选用。同样，凡事有利也有弊，如果水基产品增加带防锈的一些成份，这些成份又有可能降低水基清洗剂的清洗功能，其清洗力可能会下降。东光鑫丰化工有限公司专业回收废乙醇