الکلائن واٹر الیکٹرولیسس کے ذریعہ ہائیڈروجن کی پیداوار کے لئے جھلیوں اور انوڈ مواد کی کارکردگی پر مطالعہ کریں

خلاصہ: بذریعہ ہائیڈروجن پروڈکشنواٹر الیکٹرولیسیsبڑے پیمانے پر قابل تجدید توانائی کو سبز ہائیڈروجن میں تبدیل کرسکتے ہیں ، جو بڑے پیمانے پر کم کاربن ٹرمینل توانائی کے ذرائع ، جیسے ایندھن ، کیمیائی توانائی اور نقل و حمل کے طور پر استعمال ہوتا ہے ، اور کاربن کے اخراج میں کمی کی بہت اہمیت کا حامل ہے۔ سب سے زیادہ ممکنہ اور بڑے پیمانے پر ایپلی کیشن والی ایک ٹکنالوجی کے طور پر ، ہائیڈروجن پروڈکشن کے لئے الکلائن واٹر الیکٹرولیسس واٹر الیکٹرولیسس انڈسٹری میں ایک غالب پوزیشن پر قبضہ کرتا ہے۔ الیکٹرولیسس کے ذریعہ ہائیڈروجن کی پیداوار کو کم کرنے کے مقصد کی بنیاد پر ، ڈایافرام اور انوڈ الیکٹروڈ مواد کی کارکردگی کا مطالعہ کیا گیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ پولیمر کمپوزٹ ڈایافرام زروفون کم ہےجھلی پولیٹیر سلفائڈ نان بنے ہوئے تانے بانے کے مقابلے میں مزاحمت ، جو پانی کے الیکٹرویلیسس کی زیادہ سے زیادہ مقدار کو 0.3V سے زیادہ کم کرسکتی ہے۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ زروفون ڈایافرام میں کم جھلیوں کی مزاحمت اور اعلی ہائیڈرو فیلیسیٹی ہے ، اور ڈایافرام کی ہائیڈرو فیلیسیٹی الیکٹروڈ فعال سائٹوں کے استعمال کی شرح کو متاثر کرے گی۔ ہائیڈرو فیلیسیٹی جتنا زیادہ ، اسٹیک کی چالو کرنے کی رکاوٹ کم ہے۔ نکل میش اور نکل فوم کی کارکردگی کا موازنہ کرکے ، یہ پایا گیا ہے کہ جب انوڈ الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو نکل میش کی مزاحمت نکل فوم سے کم ہوتی ہے ، اور اس کی کم حد سے زیادہ حد سے زیادہ حد سے زیادہ ہوتا ہے۔پانی الیکٹرولیسس. یہ ڈایافرام اور الیکٹروڈ کی اصلاح کے ل a ایک خاص حوالہ فراہم کرسکتا ہے ، جو الیکٹرولیزر کے کلیدی اجزاء ہے ، اور الیکٹرولیسس کی لاگت کو کم کرنے کے لئے موزوں ہے۔

0 تعارف

ہائیڈروجن انرجی میں صفر آلودگی ، اعلی کیلوری کی قیمت ، استحکام اور وسیع اطلاق کے فوائد ہیں۔ واٹر الیکٹرولیسس ٹکنالوجی ہائیڈروجن تیار کرنے کے لئے قابل تجدید توانائی اور اتار چڑھاؤ سے زائد بجلی کا استعمال کرسکتی ہے ، جسے ہائیڈروجن تیار کرنے کا سب سے مثالی اور ماحول دوست طریقہ سمجھا جاتا ہے۔ لہذا ، قابل تجدید توانائی کے پانی الیکٹرولیسس ہائیڈروجن کی پیداوار کی ترقی توانائی کی حفاظت اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں کمی کے ل great بڑی اہمیت کا حامل ہے۔ تاہم ، فی الحال دنیا کا صرف 4 ٪ ہائیڈروجن واٹر الیکٹرولیسس سے آتا ہے ، اس کی بنیادی وجہ واٹر الیکٹرویلیسس ہائیڈروجن کی پیداوار کی زیادہ قیمت ہے ، جن میں بجلی کی کھپت اور الیکٹرولائزر لاگت اس کے بڑے پیمانے پر اطلاق پر پابندی عائد کرنے والی رکاوٹیں ہیں۔ "ڈوئل کاربن" مقصد کے ذریعہ کارفرما ، قابل تجدید توانائی بجلی پیدا کرنے والی ٹیکنالوجی کی ترقی لامحالہ بجلی کی قیمتوں میں مزید کمی کا باعث بنے گی اور واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن انڈسٹری کی ترقی کے لئے ایک طاقتور اتپریرک بن جائے گی۔ الکلائن واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن ٹکنالوجی نے اپنے فوائد جیسے کم لاگت ، لمبی عمر اور وافر مادی ذرائع ، اور بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن کی تیاری کے لئے مناسب ہونے کی وجہ سے بہت زیادہ توجہ مبذول کرلی ہے۔ تاہم ، بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن پروڈکشن ایپلی کیشن کے منظر نامے میں ، الکلائن واٹر الیکٹروولیسس ٹکنالوجی کی موجودہ کثافت اور توانائی کی کارکردگی کو اب بھی اس کے سازوسامان اور بجلی کی کھپت کے اخراجات کو بہتر بنانے کے لئے مزید بہتری لانے کی ضرورت ہے ، اور ڈایافرام اور الیکٹروڈ مواد اس میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔

ڈایافرام کی کارکردگی الکلائن میں استعمال ہوتی ہےپانی الیکٹرولیسسالیکٹرویلیزر کی بجلی کی کھپت اور تیار کردہ ہائیڈروجن کی پاکیزگی پر بہت اثر ڈالتا ہے۔ ابتدائی دنوں میں ، ہائیڈروجن تیار کرنے کے لئے الکلائن واٹر الیکٹرویلیسس میں استعمال ہونے والا ڈایافرام ایسبیسٹوس تھا۔ صحت اور حفاظت کے مسائل کی وجہ سے ، اس کی آہستہ آہستہ پولیفینیلین سلفائڈ (پی پی ایس) کے غیر بنے ہوئے کپڑے نے تبدیل کردی ، لیکن ہائیڈروجن کی پاکیزگی کو بہتر بنانے کے لئے پی پی ایس کے غیر بنے ہوئے کپڑے کے گیس رکاوٹ اثر کو مزید بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ حالیہ برسوں میں ، لوگوں نے کم مزاحمت اور اچھی ہائیڈرو فیلیسیٹی اور گیس کی رکاوٹ کی اہلیت کے ساتھ ڈایافرام حاصل کرنے کے لئے طرح طرح کے مواد کا مطالعہ کیا ہے۔ سب سے زیادہ مطالعہ شدہ نامیاتی پولیمر اور ان کی جامع جھلیوں ، جیسے پولی سلفون ڈایافرام ، پولیٹیر ڈایافرامز ، پولی ٹیٹرافلوورویتھیلین ڈایافرام ، پی پی ایس ڈایافرام ، وغیرہ ہیں۔

الیکٹروڈ وہ جگہ ہے جہاں الیکٹروکاٹیلیٹک رد عمل ہوتا ہے اور یہ الیکٹرولائزر کا بنیادی جزو ہوتا ہے۔ اس کی کارکردگی براہ راست واٹر الیکٹرولیسس کی حد سے زیادہ ممکنہ اثر کو متاثر کرتی ہے اور الکلائن کے آپریشن کو محدود کرنے والے کلیدی عوامل میں سے ایک ہے۔پانی الیکٹرولیسساعلی موجودہ کثافت پر ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لئے۔ انوڈ الیکٹرولیسس کے رد عمل کا شرح طے کرنے والا مرحلہ ہے ، اور اس کا الیکٹروڈ آکسیجن ارتقاء کی سرگرمی خاص طور پر پورے الیکٹرولیسس رد عمل کے لئے اہم ہے۔ روایتی الکلائن الیکٹرولائزرز نکل میش کو انوڈ الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتے ہیں کیونکہ نکل میش میں مناسب الیکٹرویلیٹک سرگرمی ، اچھی سنکنرن مزاحمت اور کم لاگت ہے۔ انوڈ کی کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے ل high ، اعلی سرگرمی اور سطح کے بڑے رقبے والے الیکٹروڈ مواد کو تحقیقی سمتوں میں شامل کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر ، نکل جھاگ ، نکل پر مبنی مرکب ، آکسائڈز ، اسپنل ، پیرووسکائٹ قسم کے آکسائڈس وغیرہ کا بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ اس مقالے کا مطالعہ دو اہم مواد ، ڈایافرام اور انوڈ الیکٹروڈ کے اثرات کا مطالعہ ، الیکٹرویلیسس کی کارکردگی پر ، ڈایافرام موٹائی اور ہائیڈرو فیلیسیٹی کی اہمیت کو ظاہر کرتا ہے ، اور نکل میش اور نکل فوم کے طور پر نیک میش اور نکل فوم کی کارکردگی پر مزاحمت کے اثر کو حاصل کرتا ہے ، تاکہ کلیدی مواد کی حیثیت سے ہو۔پانی الیکٹرولیسس.

1. تجربہ

1.1 تجرباتی مواد

تجربے میں استعمال ہونے والا الیکٹرولائٹ تجزیاتی خالص KOH اور الٹرا پیور واٹر (18.2mΩ) پر مشتمل ہے۔ کیتھڈ الیکٹروڈ ایک رینی نکل میش (0.50 ملی میٹر) ہے۔ انوڈ الیکٹروڈ ایک نکل میش (0.50 ملی میٹر) اور مختلف موٹائی کا نکل جھاگ ہے۔ ڈایافرام مواد پی پی ایس نان بنے ہوئے تانے بانے اور پولیمر جامع جھلی (اے جی ایف اے ، زروفون جھلی) ہیں۔

1.2 تجرباتی طریقہ

1.2.1 جھلی مزاحمت ٹیسٹ

جھلی کے خلاف مزاحمت الیکٹرو کیمیکل ورک سٹیشن (پرنسٹن ، ماڈل P4000A) کے ذریعے متبادل موجودہ رکاوٹ (EIS) کی جانچ کرکے حاصل کی جاتی ہے۔ EIS ٹیسٹ ایک گریفائٹ پلیٹ کے ساتھ ایک پلیکسگلاس کنڈکٹیویٹی سیل میں کیا جاتا ہے جیسے الیکٹروڈ اور 1.90 سینٹی میٹر کا الیکٹروڈ وقفہ ہوتا ہے۔ یہ امتحان کمرے کے درجہ حرارت پر الیکٹرویلیٹ کے طور پر بڑے پیمانے پر 30 ٪ کے KOH حل کے ساتھ کیا جاتا ہے۔ تمام ڈایافرام کو جانچ سے پہلے 1 گھنٹہ کے لئے 30 ٪ KOH میں بھگو دیا گیا تھا۔ پریشانی وولٹیج کو 10MV مقرر کیا گیا تھا ، تعدد کی حد 0.1 ~ 20000.0Hz تھی ، اور اعلی تعدد سے وابستہ مزاحمت کی قیمت جھلی کے خلاف مزاحمت کے طور پر لی گئی تھی۔ ہر ڈایافرام نمونے کا 3 بار متوازی میں تجربہ کیا گیا تھا۔

1.2.2 سنگل سیل الیکٹرولیسس

ڈایافرام اور الیکٹروڈ کا پرفارمنس ٹیسٹ ایک واحد الیکٹرویلیٹک سیل میں کیا گیا تھا جس میں 25 سینٹی میٹر 2 کے موثر رد عمل کے علاقے تھے۔ سنگل الیکٹرویلیٹک سیل بنیادی طور پر ایک پولی ٹیٹرافلوورویتھیلین اینڈ پلیٹ ، ایک سٹینلیس سٹیل بائپولر پلیٹ ، ایک کیتھوڈ اور کیتھوڈ الیکٹروڈ ، ایک ڈایافرام اور ایک پولی ٹیٹرا فلورویتھیلین گاسکیٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ 30 کوہ الیکٹرولائٹ کو مستقل درجہ حرارت کے پانی کے غسل میں پہلے سے گرم کیا گیا تھا اور پھر ایک پیریسٹالٹک پمپ کے ذریعے سنگل الیکٹرولائٹک سیل میں منتقل کیا گیا تھا۔ ڈی سی بجلی کی فراہمی (IT6502D80V/60A/800W) مستقل موجودہ الیکٹرولیسس کے لئے 10A کرنٹ فراہم کرتی ہے۔ الیکٹرولیسس کے عمل کے دوران ، واحد الیکٹرولائٹک سیل میں درجہ حرارت 80 ℃ پر مستحکم ہوگیا۔ مستقل موجودہ الیکٹرولیسس کے دوران سنگل الیکٹرولائٹک سیل کی مزاحمت کی نگرانی کے لئے ایک مزاحمتی میٹر کا استعمال کیا گیا تھا۔

1.2.3 سنگل الیکٹرولائٹک سیل مائبادا ٹیسٹ

سنگل الیکٹرولائٹک سیل کے وولٹیج کے مستقل موجودہ الیکٹرویلیسس ٹیسٹ کے مستحکم ہونے کے بعد ، سنگل الیکٹرولائٹک سیل کو EIS ٹیسٹ کا نشانہ بنایا گیا۔ ہنگامہ آرائی موجودہ 1.0A پر سیٹ کی گئی تھی ، اور ٹیسٹ فریکوینسی کی حد 0.1 ~ 10000.0Hz تھی۔ کام کے حالات کے تحت بیٹری کی رکاوٹ آر ایس اور چارج کی منتقلی کی رکاوٹ آر سی ٹی کو مائبادا اسپیکٹرم کو فٹ کر کے حاصل کیا گیا تھا۔

1.3 ساختی خصوصیات

ڈایافرام اور انوڈ میٹریل کی اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ (SEM) کی تصاویر کا تجربہ فیلڈ ایمیشن اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ (زیئس الٹرا پلس ، زیئس ، جرمنی) پر کیا گیا۔

2. نتائج اور بحث

2.1 مختلف ڈایافرام کی خصوصیات اور تجزیہ

الیکٹرویلیزر میں ڈایافرام انوڈ اور کیتھوڈ پلیٹوں کو الگ کرتا ہے تاکہ مختصر سرکٹس کو روکا جاسکے اور ہائیڈروجن اور آکسیجن کے اختلاط کو الگ کیا جاسکے۔ اس کی موٹائی ، ہائیڈرو فیلیسیٹی ، پوروسٹی اور تاکنا سائز الیکٹرولیسس کی کارکردگی سے قریب سے وابستہ ہیں اور ہائیڈروجن کی پاکیزگی پر بھی ایک اہم اثر و رسوخ رکھتے ہیں۔

مختلف ڈایافرامز کی موٹائی ، پوروسٹی ، ہوا کی پارگمیتا اور جھلی کی مزاحمت کا موازنہ جدول 1 میں کیا گیا ہے۔ جیسا کہ ٹیبل 1 میں دکھایا گیا ہے ، زرفون 500+ ، زرفون 500 اور پی پی ایس کی موٹائی غیر بنے ہوئے تانے بانے بالترتیب 500 ، 500 اور 720 μm اور زائیرفون 500 اور زائیرفون 500 ، اور زائیرفون 500 اور زائیرفون 500 ہیں۔ دو زروفون جھلیوں کی ہوا کی پارگمیتا موازنہ ہے۔

ڈایافرام کی سطح کی شکل کو مزید خصوصیات دی گئی ہیں ، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ زروفون جھلی میش پولیفینیلین سلفائڈ تانے بانے پر مشتمل ہے ، جس کی سطح پولی سلفون اور غیر نامیاتی آکسائڈ زرو 2 کے ساتھ لیپت ہے جو جھلی کے ہائیڈرو فیلیسیٹی کو بہتر بنانے میں مدد دیتی ہے۔ SEM کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ زروفون کی سطح میں دسیوں سے سینکڑوں نینو میٹرز کا ایک فاسد تاکنا ساخت ہے۔ پی پی ایس نان بنے ہوئے تانے بانے مائکرون سائز کے ریشوں سے بنے ہوئے ہیں اور اس میں مائکرون سائز کے خلاء ہیں ، جو زروفون جھلی سے نمایاں طور پر بڑے ہیں۔ یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ زرفون 500+ اور زرفون 500 میں پتلی موٹائی ، اعلی ہائیڈرو فیلیسیٹی اور چھوٹے تاکنا سائز کے فوائد ہیں۔

جھلی کے خلاف مزاحمتی ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ زروفون 500+ میں سب سے کم جھلی مزاحمت (72MΩ) ہے ، اس کے بعد زروفون 500 (283mΩ) ہے ، اور پی پی ایس نان بنے ہوئے تانے بانے کی جھلی کی مزاحمت سب سے بڑی (571MΩ) ہے۔ زروفون 500+ اور زروفون 500 کی جھلی کی مزاحمت بالترتیب پی پی ایس کے غیر بنے ہوئے تانے بانے میں 12.6 ٪ اور 49.6 ٪ ہے۔ اس کا تعلق Zirfon500+ اور Zirfon500 ڈایافرام کی پتلی موٹائی اور بھری ہوئی غیر نامیاتی آکسائڈ Zro2 کی بہتر ہائیڈرو فیلیسیٹی سے ہے۔

2.2 پانی الیکٹرولیسسمختلف ڈایافرام کی کارکردگی

2.2.1 مستقل موجودہ الیکٹرولیسس

الکلائن واٹر الیکٹرولیسس کے لئے تین ڈایافرام استعمال کیے گئے تھے ، اور ٹیسٹ کے نتائج کو شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ اسی ٹیسٹ کے حالات میں ، جب موجودہ کثافت 0.4a/سینٹی میٹر 2 تھی ، تو سنگل الیکٹروائلیٹک سیل کا وولٹیج پی پی ایس نان بنے ہوئے تانے بانے کے لئے 2.32V ، زائرفون 500 کے لئے 1.98V تھا۔ مذکورہ بالا آپریٹنگ شرائط کے تحت مختلف ڈایافرام کے ساتھ واحد الیکٹرولائٹک خلیوں کی مزاحمت بالترتیب 15.92 ، 9.06 ، اور 8.28mΩ کی پیمائش کی گئی تھی۔ یہ پایا گیا تھا کہ الیکٹرولیسس وولٹیج اور مزاحمت کا مستقل نمونہ ہے۔

مختلف ڈایافرام کے ساتھ واحد خلیوں کی AC رکاوٹ کی مزید تحقیقات کی گئیں۔ شدت کا حکم پی پی ایس نون بوون فیبرک> زروفون 500> زرفون 500+تھا ، جس کی تصدیق مزاحمت کے نتائج سے ہوئی تھی۔ الیکٹرولیسس کے دوران مختلف ڈایافرام کے ساتھ واحد الیکٹرولائٹک خلیوں کی مزاحمت یا رکاوٹ جھلی کے خلاف مزاحمت سے قریب سے وابستہ ہے۔ ایک ہی وقت میں ، ایکٹیویشن مائبادا کی شدت کا حکم پی پی ایس نون ویوین فیبرک> زرفون 500 کلبزیرفون 500+تھا۔ ایکٹیویشن مائبادا الیکٹرولیسس کے دوران ریڈوکس رد عمل کے چارج ٹرانسفر سے متعلق ہے ، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ زروفون جھلی میں پی پی ایس نون بنے والے تانے بانے سے زیادہ چارج ٹرانسفر کی کارکردگی ہے۔

تین قسم کے ڈایافرام والے الیکٹرولائٹک خلیات ایک ہی الیکٹروڈ مواد کا استعمال کرتے ہیں ، لیکن ایکٹیویشن مائبادا مختلف ہے۔ اس کی وجہ یہ ہوسکتی ہے کہ پی پی ایس ڈایافرام کی ہائیڈرو فیلیسیٹی زروفون جھلی کی نسبت بدتر ہے ، جس کی وجہ سے بلبلوں کو ڈیسورب کرنا مشکل ہوجاتا ہے ، اس طرح الیکٹروڈ کے رد عمل کے مقامات پر قبضہ ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں الیکٹروڈ کے اصل رد عمل کے علاقے میں کمی واقع ہوتی ہے۔

پی پی ایس نان بنے ہوئے ڈایافرام کے مقابلے میں زروفون 500 اور زرفون 500+ کے ساتھ ایک الیکٹرویلیٹک سیل کی حد سے زیادہ ممکنہ طور پر 14.7 فیصد اور 16.4 فیصد کمی واقع ہوئی ہے۔ ڈایافرام ڈھانچے اور خصوصیات کی پچھلی خصوصیات اور تجزیہ کے ساتھ مل کر ، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ صلاحیتوں میں کمی بنیادی طور پر ڈایافرام موٹائی میں کمی اور ہائیڈرو فیلیسیٹی کی بہتری کی وجہ سے ہے۔

اس کے علاوہ ، ٹیسٹ کے دوران ، یہ پتہ چلا کہ کیتھوڈ اور کیتھوڈ کے مابین الکالی حل نمایاں طور پر آفسیٹ کیا گیا تھا جب پی پی ایس کے بڑے تاکنا سائز کے ساتھ پی پی ایس نان بنے ہوئے تانے بانے کو ڈایافرام کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا ، جبکہ الکالی حل کو کیتھڈ کے مابین کوئی واضح طور پر آفسیٹ نہیں ہوتا تھا جب زروفن کو ڈایفراگ کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا ، اس بات کا اشارہ ہوتا ہے کہ زروفون کو ایک ڈایفراگ کے طور پر استعمال کیا جاسکتا تھا ، اس بات کا اشارہ کیا گیا تھا کہ اس کو ڈایفراگ کے طور پر استعمال کیا جاسکتا تھا۔ طہارت اور حفاظت۔ مختلف ڈایافرام (0.4a/cm2) کے ساتھ الیکٹرویلیٹک خلیوں کا الیکٹرولیسس وولٹیج شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ مختلف ڈایافرام (0.4a/سینٹی میٹر 2) والے الیکٹروائلیٹک خلیوں کا نائکوسٹ پلاٹ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

2.2.2 مختلف ڈایافرام کے پولرائزیشن منحنی خطوط

مختلف موجودہ کثافتوں پر مختلف ڈایافرام کے ساتھ الیکٹرولائٹک خلیوں کا الیکٹرولیسس وولٹیج شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔

جب موجودہ کثافت 0.2A/سینٹی میٹر ہے تو ، استحکام تک پہنچنے کے بعد بالترتیب پی پی ایس نون ویوون فیبرک ، زروفون 500 اور زروفون 500+ ڈایافرام کے ساتھ الیکٹرویلیٹک خلیوں کے الیکٹرویلیس وولٹیجز بالترتیب 2.09 ، 1.84 اور 1.80V ہیں۔ جب موجودہ کثافت 0.4a/سینٹی میٹر 2 تک بڑھ جاتی ہے تو ، پی پی ایس نون وووین تانے بانے ، زروفون 500 اور زائرفون 500+ ڈایافرام کے ساتھ الیکٹرولائٹک خلیوں کے الیکٹرولیسس وولٹیجز میں موجودہ کثافت 0.2A/CM2 کے مقابلے میں 140 ایم وی کے ساتھ اضافہ ہوتا ہے ، جبکہ الیکٹرکولیٹک پیپس کے ساتھ موجودہ کثافت کے ساتھ اس میں اضافہ ہوتا ہے۔ 230MV موجودہ کثافت کو 0.6A/سینٹی میٹر 2 تک بڑھاتے ہوئے ، یہ پایا گیا ہے کہ زروفون 500 اور زروفون 500+ کے ساتھ الیکٹرویلیٹک سیل کا وولٹیج 0.4A/سینٹی میٹر 2 کی موجودہ کثافت کے مقابلے میں 120MV میں اضافہ ہوتا ہے ، جو پی پی ایس نانووین فابک کے 180MV سے کم ہے۔ عام طور پر ، موجودہ کثافت میں اضافے کے ساتھ ، زروفون 500 اور زرفون 500+ ڈایافرامز کی حد سے زیادہ مقدار میں بنیادی طور پر ایک لکیری اضافہ کا رجحان ظاہر ہوتا ہے ، جبکہ پی پی ایس کے غیر بون بنے ہوئے تانے بانے کی زیادہ سے زیادہ مقدار میں موجودہ کثافت میں بہت زیادہ اضافہ ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں اس کی ناقص سطح کی ہائیڈرو فیلیسیٹی کی صلاحیت پیدا ہوسکتی ہے۔ لہذا ، الکلائن واٹر الیکٹرویلیسس ڈایافرام کی ہائیڈرو فیلیسیٹی موجودہ کثافت اور الیکٹرولیسس توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے پر ایک اہم اثر و رسوخ رکھتی ہے۔

2.3 مختلف انوڈ مواد کی پانی الیکٹرولیسس کارکردگی

نکل فوم اور نکل میش کی مورفولوجی کی خصوصیت کی گئی تھی ، اور مختلف موجودہ کثافت (0.4a/سینٹی میٹر 2) پر الیکٹرولائٹک سیل کی وولٹیج کو شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔ نکل فوم میں چھوٹے سے چھیدوں کے ساتھ ایک انٹرا لیس اور اسٹیکڈ تاکنا ڈھانچہ ہے ، جبکہ نکل میش کے ساتھ ایک میش سائز کے ساتھ ایک باری کا ڈھانچہ ہے۔

مختلف موٹائیوں کے نکل جھاگ کو انوڈ الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا ، زروفون 500+ ڈایافرام کے طور پر استعمال ہوتا تھا ، اور الکلائن واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن کی تیاری کا موازنہ نیکیل میش کے ساتھ کیا جاتا تھا ، اور اس کی کارکردگی 0.50 میں دکھائی گئی تھی۔ اس کی کارکردگی 0.50 میں دکھائی گئی ہے۔ یہ پایا گیا تھا کہ اسی موٹائی کے ساتھ ہی مچھلی کے موٹائی کے ساتھ الیکٹرولیٹک سیل کے ساتھ ہی مچھلی کے ساتھ مل کر یہ پایا گیا تھا۔ انوڈ ، وولٹیج 1.94V تھا ، جو نکل جھاگ کے 1.95V سے کم تھا۔ جب نکل میش کو انوڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا ، مزاحمت 8.28mΩ تھی ، جو نکل جھاگ کے 11.63mΩ سے کم تھی۔ یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ اس کی وجہ یہ ہے کہ نکل جھاگ کا چھوٹا سا تاکنا ساخت یہ طے کرتا ہے کہ جب اس کو الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو اس کے پیدا ہونے والے گیس کے بلبلوں کو چھوٹا ہوتا ہے ، اور جب الیکٹرویلیسس وولٹیج زیادہ ہوتا ہے تو ، بلبلا ڈیسورپشن کا نازک قطر بڑا ہوتا ہے ، لہذا بلبلے کے انٹرفیس میں بلبلا رہتا ہے جس کے نتیجے میں مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ ، نکل جھاگ زیادہ گاڑھا ، الیکٹرولیسس وولٹیج کم ہے۔ جب نکل جھاگ کی موٹائی 0.50 ملی میٹر سے 0.15 ملی میٹر سے کم ہوجاتی ہے تو ، الیکٹرولیسس وولٹیج 1.95 V سے 1.97 V تک بڑھ جاتی ہے ، اور مزاحمت 11.63MΩ سے بڑھ کر 14.97mΩ تک بڑھ جاتی ہے۔ اس کے اخلاقی ڈھانچے کے تجزیے کے ساتھ مل کر ، یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ اس کی وجہ یہ ہے کہ نکل جھاگ ، زیادہ سے زیادہ چھید ، اور اس سے زیادہ الیکٹروڈ سطح کا علاقہ زیادہ گاڑھا ہوتا ہے۔

3. نتائج

اس مقالے میں پانی کے الیکٹرولیسس کی کارکردگی پر مختلف ڈایافرام کے اثرات کا مطالعہ ان کے ڈھانچے اور خصوصیات کو یکجا کرکے کیا گیا ہے۔ یہ پایا گیا ہے کہ پولیمر جامع ڈایافرامس ان کی کم جھلی کی مزاحمت اور بہتر ہائیڈرو فیلیسیٹی کی وجہ سے پولیمر غیر بنے ہوئے کپڑے کے مقابلے میں پانی کے الیکٹروولیسس کے لئے کم زیادہ سے زیادہ مقدار حاصل کرسکتے ہیں۔

اس کے علاوہ ، الیکٹرولیسس کی کارکردگی پر مختلف انوڈ الیکٹروڈ مواد کے اثرات کی جانچ کرکے ، یہ پایا گیا ہے کہ نکل میش نکل فوم کے مقابلے میں الیکٹرولیسس کے لئے کم زیادہ سے زیادہ رقم حاصل کرسکتا ہے ، جو اس کی کم مزاحمت سے متعلق ہے۔ الکلائن واٹر الیکٹرویلیسس میں ، ڈایافرام اور الیکٹروڈ کلیدی مواد ہیں جو زیادہ سے زیادہ ممکنہ طور پر متاثر کرتے ہیں۔ واٹر الیکٹرولیسس کے لئے زیادہ سے زیادہ افراد کو کم کرنے میں ڈایافرام اور الیکٹروڈ مواد کو بہتر بنانا بہت اہمیت کا حامل ہے۔