燃料電池甲醇氧化,燃料電池甲醇氧化原理
大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于燃料電池甲醇氧化的問題,于是小編就整理了4個(gè)相關(guān)介紹燃料電池甲醇氧化的解答,讓我們一起看看吧。
甲醇燃料電池電極電池反應(yīng)?
先寫出總反應(yīng)式2CH3OH+ 3O2 = 2CO2 + 4H2O,陽極反應(yīng)式:O2 + 2H2O +4e = 4OH-陰極反應(yīng)式:CH3OH+ 6OH- - 6e = CO2 + 5H20。
書寫規(guī)則:酸性條件下,負(fù)極燃料失電子,C元素變?yōu)?4價(jià),轉(zhuǎn)化為CO2,H元素轉(zhuǎn)化為H+,正極O2得電子,結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為水。堿性條件下,負(fù)極燃料失電子,C元素轉(zhuǎn)化為CO32-,+1價(jià)的氫元素不能在堿性條件下以離子形態(tài)穩(wěn)定存在,結(jié)合OH-生成水,正極O2得電子,結(jié)合H2O生成OH-。
甲烷燃料電池簡(jiǎn)介
甲烷燃料電池是化學(xué)電池中的氧化還原電池。燃料電池是燃料和氧化劑(一般是氧氣)在電極附近參與原電池反應(yīng)的化學(xué)電源。甲烷(CH4)燃料電池就是用沼氣(主要成分為CH4)作為燃料的電池,與氧化劑O2反應(yīng)生成CO2和H2O.反應(yīng)中得失電子就可產(chǎn)生電流從而發(fā)電。
以甲烷等碳?xì)浠衔餅槿剂系男滦碗姵?,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池。燃料電池使用氣體燃料和氧氣直接反應(yīng)產(chǎn)生電能,其效率高、污染低,是一種很有前途的能源利用方式。但傳統(tǒng)燃料電池使用氫為燃料,而氫既不易制取又難以儲(chǔ)存,導(dǎo)致燃料電池成本居高不下
甲醇燃料電池的電極反應(yīng)方程式隨著電解質(zhì)不一樣,電機(jī)反應(yīng)方程式是不一樣的,如果是在酸的環(huán)境中電極反應(yīng)方程式為:負(fù)極CH?OH-6e?+H?O=CO?+6H?正極O?+4e?+4H?=2H?O。
如果是堿性電解質(zhì)燃料電池負(fù)極CH?OH-8e?+10OH?=CO?2?+7H?O,正極O?-4e?+4HO?=2H?O
甲醇氧氣燃料電池電極反應(yīng)方程式?
燃料電池的書寫步驟:第一步寫總方程式,相當(dāng)于燃料直接燃燒。
第二步寫正極反應(yīng)式
第三小寫負(fù)極反應(yīng)式(利用總方程式減去正極反應(yīng)式)
對(duì)于燃料電池來說,首先要關(guān)注電解是酸性的,還是堿性的。電解質(zhì)不同,電極反應(yīng)式不同。
其次,要知道燃料電池,負(fù)極一定是通入燃料的一極,正極一定是通入氧氣或空氣的一極。
例如,甲醇和氧氣燃料電池
1、電解質(zhì)是酸性,如稀硫酸。
總方程式:4CH3OH+5O2=4CO2+8H2O
正極反應(yīng)式:5O2+20e+20H+=10H2O(O2+4e=2O2-是基礎(chǔ)反應(yīng),在酸性溶液要與H+結(jié)合成水)
負(fù)極反應(yīng):4CH3OH-20e+2H2O=4CO2+20H+
甲醇氧化的電位?
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甲醇氧化標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)
一般甲醇的氧化峰在0.8V左右0.5V可能是中間產(chǎn)物或者雜質(zhì)氧化的電位0.35V有可能是氧的脫附峰,受到雜質(zhì)的干擾導(dǎo)致測(cè)試電位不準(zhǔn)
工藝流程
甲醇氧化制備甲醛生產(chǎn)工藝由以下工序組成:配制原料混合氣,氧化反應(yīng),吸收,尾氣燃燒及余熱回收。
1、原料工序
甲醇失去電子生成什么?
甲醇失去一個(gè)電子后會(huì)成為甲醛分子。在失去電子的過程中,甲醇中的一個(gè)氫原子會(huì)失去一個(gè)電子,生成一個(gè)形成雙鍵的羰基結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)化反映了甲醇氧化過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),其中甲醛是中間產(chǎn)物。甲醛是一種揮發(fā)性有機(jī)化合物,常用于制備其他化學(xué)品,也是一種有毒物質(zhì),需要謹(jǐn)慎處理和儲(chǔ)存。甲醛在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研究中具有廣泛的應(yīng)用。
到此,以上就是小編對(duì)于燃料電池甲醇氧化的問題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于燃料電池甲醇氧化的4點(diǎn)解答對(duì)大家有用。