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应用解决方案-CO2催化还原反应气相产物分析

引言

人类对煤炭、石油和天然气等石化能源的广泛开发与应用产生大量二氧化碳气体CO2引起碳循环的不平衡导致温室效应气候变化,二氧化碳CO2回收是解决这一问题的根本方法。其中二氧化碳CO2催化还原是经济效益很好的一种方法,可以产生多种气体液体物质化工原料如:氢气,一氧化碳,甲烷,乙烷,乙烯,甲醇,乙醇,甲酸等。

‌二氧化碳还原反应(CO₂RR)‌是一种将二氧化碳转化为有机物的重要技术,主要通过电催化和光催化两种方式进行,被广泛应用于有机合成、燃料生产、环境保护和生物医学等领域。

上海荆和分析仪器有限公司可为各大高校,企业二氧化碳(CO2)催化还原实验提供完整的分析解决方案及检测设备。

 

方法原理

敏感元件为热丝,如钨丝、铂丝、铼丝,并由热丝组成电桥。在通过恒定电流以后,钨丝温度升高,其热量经四周的载气分子传递至池壁。当被测组分与载气一起进入热导池时,由于混合气的热导率与纯载气不同(通常是低于载气的热导率),钨丝传向池壁的热量也发生变化,致使钨丝温度发生改变,其电阻也随之改变,进而使电桥输出端产生不平衡电位而作为信号输出。

 

实验仪器

气相色谱仪: 上海荆和AnalyElf G60 GC System(三阀五柱双TCD)

氮气: 40L钢瓶气 (纯度>99.999%)

氢气发生器: XGH-300

空气发生器: XGA-2000

 

气相色谱条件

气相色谱系统

AnalyElf G60 GC System

进样口

80 ℃

柱箱

70 ℃

TCD检测器

100 ℃

色谱柱

煤气分析专用柱(5支/套)

载气

N2 和H2

载气流速

30ml/min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验结果

标样结果谱图:

标样结果重复性

 

结论

在既定的色谱分析条件下,氢气(H2)、氮气(N2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)等气体成分的重复性测试结果均表现出小于1%的误差范围。该解决方案具有较高的柱负荷和自动化水平,能够实现高效且准确的分析,单次进样即可获得各组分的含量。该解决方案TCD基线噪音2-4uv,检测最小浓度可以达到50ppm(0.005%)以上,灵敏度表现出色。这证明了所采用的分析方法满足二氧化碳(CO2)催化还原反应过程中对气相产物各成分含量进行精确分析的需求。

此外,该分析方法在操作简便性方面也表现出色。它允许用户通过简单的界面进行操作,无需复杂的设置或专业知识即可进行精确的气体成分分析。这不仅提高了工作效率,还降低了对操作人员的技术要求,使得更多非专业人员也能快速掌握并应用该技术。

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