甲醇燃料電池酸性優(yōu)點(diǎn),甲醇燃料電池酸性優(yōu)點(diǎn)是什么
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甲醇,乙醇,丙醇的酸性比較?原因?
從空間位阻的角度來考慮,認(rèn)為一般指的酸性是指在溶液中醇分子受溶劑影響,離解出氫離子,隨著連在羥基上烴基數(shù)目的增加醇的體積不斷增大;在一定程度上阻礙了O—H中氫離子的溶劑化,使氫離子不易從羥基中離解,因此酸性減弱。
從電子云角度看,烴基斥電子,烴基長(zhǎng)的氧原子周圍電子云密度大,與氫結(jié)合緊密,所以甲醇更容易解離氫原子,酸性強(qiáng)。
綜上,酸性,甲乙丙逐漸減弱
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(yáng)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-空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車的車載電池,該燃料電池的電池反應(yīng)式為:CH3OH(?
(1)根據(jù)質(zhì)子移動(dòng)方向知,右邊電極為正極、左邊電極為負(fù)極,燃料電池中,通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極,所以b、c通入的物質(zhì)分別是CH3OH、O2,故答案為:CH3OH;O2;(2)電解質(zhì)溶液為酸性,則負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;(3)①Fe電極質(zhì)量增加,說明Fe為陰極、石墨作陽(yáng)極,陽(yáng)極上氫氧根離子放電,電極反應(yīng)式為,故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案為:Fe(鐵);4OH--4e-=O2↑+2H2O
甲醇燃料的缺點(diǎn)?
1、甲醇的汽化潛熱高,易造成甲醇燃料的低溫起動(dòng)性能差,冬天需要采取相應(yīng)措施。
2、甲醇與汽油混合形成共沸物,在甲醇百分之十五配比附近甲醇汽油蒸汽壓顯著提高,當(dāng)環(huán)境氣溫較高時(shí)甲醇汽油在油路中容易形成氣阻,造成汽車供油不暢。
3、甲醇不完全燃燒易形成非常規(guī)污染排放物,其中甲醛的排放比常規(guī)汽油車排放高,容易造成汽車三元催化器中毒。
4、甲醇不完全燃燒產(chǎn)物中含有酸性物質(zhì),易造成發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油提前酸化。
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