Células Eletroquímicas Padrão e Personalizadas
Célula Eletroquímica Multifuncional com Montagem de Eletrodo de Membrana de Difusão de Gás para Redução de Dióxido de Carbono e Eletrólise em Estado Sólido
Número do item : PL-DJ38
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Área de Fluxo Ativo
- 10 mm x 10 mm
- Materiais de Construção
- Titânio de Alta Pureza e PEEK
- Configurações de Operação
- 3 em 1 (Difusão de Gás, Estado Sólido e MEA)
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Visão Geral do Produto
Esta célula eletroquímica multifuncional avançada é uma plataforma altamente projetada e versátil, concebida especificamente para estudos de ponta em redução de dióxido de carbono (CO2), testes de eletrodo de difusão de gás (GDE) e caracterização de montagem de eletrodo de membrana (MEA). Ao integrar três configurações primárias de teste em uma única arquitetura modular, este sistema elimina a necessidade de células especializadas separadas, reduzindo significativamente o investimento de capital e o espaço de laboratório. A célula utiliza uma estrutura sanduíche usinada com precisão que permite aos pesquisadores transitar perfeitamente entre configurações de membrana gás-líquido, estado sólido e zero-gap, fornecendo uma plataforma adaptável que atende às rigorosas demandas de laboratórios de eletroquímica, institutos de ciência dos materiais e instalações de pesquisa em energia verde em todo o mundo.
No cerne da proposta de valor deste sistema está sua capacidade de superar as severas limitações de transferência de massa tipicamente associadas à redução eletroquímica de CO2 em meio aquoso. Ao facilitar o contato direto entre reagentes gasosos e a interface catalisador-eletrólito, garante transporte de massa altamente eficiente e altas densidades de corrente. A célula é ideal para pesquisa acadêmica, P&D industrial e desenvolvimento de processos em escala piloto em áreas como captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS), produção de combustíveis sintéticos e eletrólise alcalina da água. Seja realizando triagem rápida de catalisadores ou avaliações de durabilidade de longo prazo, este sistema oferece consistência excepcional, baixa resistência ôhmica e dados altamente reproduzíveis.
Projetada para máxima confiabilidade, os componentes estruturais deste equipamento são fabricados com titânio de alta pureza premium e PEEK (poliéter éter cetona) grau médico. Esta seleção deliberada de materiais garante compatibilidade química absoluta e resistência à degradação em uma ampla faixa de pH, mesmo quando exposta a eletrólitos altamente agressivos alcalinos ou ácidos. Com caminhos de fluxo fresados com precisão e um mecanismo de vedação empilhado altamente robusto, o sistema garante operação sem vazamentos durante experimentos de fluxo contínuo. Os pesquisadores podem executar corridas eletrocatalíticas prolongadas com total confiança na integridade estrutural e na inércia química do ambiente de teste.
Características Principais
- Design Modular Três-em-Um: O sistema oferece flexibilidade experimental sem precedentes ao integrar três configurações distintas — eletrólise por difusão de gás, síntese de produto líquido puro com eletrólito de estado sólido e teste de montagem de eletrodo de membrana zero-gap — em um único invólucro físico.
- Construção em Titânio Premium e PEEK: Os canais de fluxo ativos são usinados por CNC em titânio de ultra-alta pureza para evitar contaminação química e garantir baixa resistência de contato, enquanto o corpo estrutural é feito de PEEK de alta resistência e quimicamente inerte.
- Canais de Fluxo Serpentinos de Precisão: Os componentes A e C apresentam campos de fluxo serpentinos meticulosamente otimizados que maximizam a uniformidade da distribuição do reagente, minimizam a polarização por concentração e aumentam a eficiência faradaica geral.
- Integração Flexível de Catalisador e Eletrodo: A arquitetura mecânica empilhada permite a fácil instalação de vários eletrodos de difusão de gás, membranas de troca de prótons/ânions e catalisadores personalizados com compressão e contato elétrico altamente consistentes.
- Opções de Componentes Intercambiáveis: O componente C foi projetado para ser facilmente substituído por uma placa de fluxo de níquel de alta pureza opcional, permitindo que os pesquisadores personalizem o ambiente eletroquímico para reações alcalinas e vias catalíticas especializadas.
- Espaçamento Intereletrodo Otimizado: Ao operar na configuração de difusão de gás, o sistema mantém uma distância precisa de 1,6 mm entre o ânodo e o cátodo, reduzindo significativamente a resistência da solução e os gradientes térmicos sob altas densidades de corrente.
- Interface de Vedação Empilhada Inovadora: O modo de difusão de gás utiliza uma geometria de vedação empilhada avançada que simplifica o posicionamento e a montagem segura do conjunto do ânodo, prevenindo cruzamento gás-líquido e vazamentos externos.
- Porta de Eletrodo de Referência Integrada: O componente D apresenta um conjunto de tubulação dedicado para eletrodo de referência que posiciona a sonda de referência próxima à área ativa, garantindo medições de potencial altamente precisas sem interromper o fluxo de fluido.
- Câmara de Eletrólito de Estado Sólido: Inclui uma câmara B em forma de I com uma espessura central precisa de 1,2 mm, permitindo a síntese direta de produtos químicos líquidos de alta pureza ao eliminar o efeito de diluição dos eletrólitos líquidos.
Aplicações
| Aplicação | Descrição | Benefício Principal |
|---|---|---|
| Redução de CO2 para Produtos Gasosos | Utilizando a configuração de eletrodo de difusão de gás (GDE) para reduzir dióxido de carbono em monóxido de carbono ou etileno em altas densidades de corrente. | Minimiza as limitações de transporte de massa, permitindo alimentação em fase gasosa direta à superfície do catalisador para altas taxas de reação. |
| Síntese Direta de Produto Líquido | Usando a configuração de eletrólito de estado sólido para sintetizar diretamente combustíveis líquidos puros (ex., ácido fórmico, ácido acético) sem diluição por eletrólito líquido. | Elimina processos complexos de separação a jusante, produzindo correntes de produtos químicos líquidos de alta pureza diretamente da célula. |
| Teste de Desempenho de MEA Zero-Gap | Operando no modo de montagem de eletrodo de membrana (MEA) para avaliar o desempenho de células eletrolisadoras zero-gap sob várias condições de umidade e pressão. | Maximiza a condutividade elétrica e minimiza a resistência ôhmica, refletindo o desempenho de eletrolisadores em escala comercial. |
| Perfilamento de Durabilidade de Eletrocatalisador | Conduzindo testes de degradação de longo prazo em corrente constante ou tensão constante em novos catalisadores metálicos preciosos e não preciosos. | A excepcional estabilidade mecânica e química do PEEK e do Titânio garante zero degradação ou contaminação do material ao longo de centenas de horas. |
| Eletrólise Alcalina da Água | Empregando o componente de níquel de alta pureza opcional para estudar as reações de evolução de oxigênio e hidrogênio em meios alcalinos. | Fornece um ambiente eletroquímico otimizado especificamente adaptado para condições de eletrólise alcalina relevantes para a indústria. |
| Teste de Membrana Ácida | Avaliando membranas de troca de prótons (PEM) e catalisadores ácidos para sistemas de eletrólise de dióxido de carbono e água. | As placas de fluxo de titânio de alta pureza oferecem resistência excepcional à corrosão ácida e previnem o envenenamento da membrana por íons metálicos. |
Especificações Técnicas
Este sistema eletroquímico de múltiplas configurações é projetado com tolerâncias exigentes. A tabela abaixo descreve os parâmetros físicos e operacionais abrangentes do sistema PL-DJ38.
| Parâmetro | Especificações & Detalhes (Modelo: PL-DJ38) |
|---|---|
| Número do Modelo | PL-DJ38 |
| Área de Fluxo Ativa | 10 mm × 10 mm |
| Dimensões Externas | 50 mm × 50 mm |
| Material Estrutural Padrão | Poliéter Éter Cetona (PEEK) Grau Médico |
| Material da Placa de Fluxo (Componentes A & C) | Titânio de Alta Pureza (Níquel opcional para o Componente C) |
| Geometria da Câmara B | Câmara estrutural em forma de I (工字型) |
| Espessura Central da Câmara B | 1,2 mm |
| Distância entre Eletrodos (Modo Difusão de Gás) | 1,6 mm (distância do Ânodo ao Cátodo) |
| Design do Campo de Fluxo | Canais de fluxo serpentinos (Componentes A e C) |
| Sistema de Vedação | Vedação por compressão empilhada com juntas de fluoropolímero |
| Integração do Eletrodo de Referência | Conjunto de tubulação e tubos do componente D incluído |
| Configurações Operacionais | 1. Modo Difusão de Gás (Componentes A + B + C + D) 2. Modo Eletrólito de Estado Sólido (Componentes A + B + C) 3. Modo Montagem de Eletrodo de Membrana (Componentes A + C) |
| Temperatura Máxima de Operação | 120°C (limitada pelos materiais de vedação e membranas) |
| Conexões das Portas de Gás/Líquido | Conexões roscadas compatíveis com tubulação de laboratório padrão |
Por Que Escolher Este Produto
- Engenharia B2B Premium: Este sistema é fabricado com tolerâncias de micro-milímetros usando usinagem CNC de ponta, garantindo o perfeito alinhamento dos canais de fluxo serpentinos e compressão uniforme em toda a área ativa da membrana.
- Inércia Química Superior: Ao selecionar titânio de ultra-alta pureza e PEEK premium, a KINTEK garante que a célula não lixiviará metais traço nem se degradará sob condições operacionais agressivas, preservando a pureza do seu sistema eletroquímico.
- Retorno sobre o Investimento Aprimorado: O design 3-em-1 reduz os custos de capital do laboratório e os tempos de configuração, permitindo que grupos de pesquisa realizem redução de CO2 gasoso, síntese líquida em estado sólido e testes de MEA com um único equipamento.
- Resistência de Contato Reduzida: As placas de fluxo de titânio usinadas com precisão, combinadas com terminais elétricos banhados a ouro, asseguram transferência de elétrons ideal, minimizando a geração de calor interna e as perdas de energia durante testes de alta corrente.
- Capacidades de Personalização Sob Medida: Aproveitando a experiência de usinagem de PEEK e fluoropolímero da KINTEK de ponta a ponta, podemos personalizar geometrias de caminhos de fluxo, layouts de portas e áreas ativas para integrar-se perfeitamente à sua infraestrutura de laboratório existente.
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