CZ23716U1 - Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu - Google Patents
Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ23716U1 CZ23716U1 CZ201123863U CZ201123863U CZ23716U1 CZ 23716 U1 CZ23716 U1 CZ 23716U1 CZ 201123863 U CZ201123863 U CZ 201123863U CZ 201123863 U CZ201123863 U CZ 201123863U CZ 23716 U1 CZ23716 U1 CZ 23716U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanoelectrodes
- nanoparticles
- electrolyzer
- hydrogen
- layer
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- -1 hydrogen (H +) ions Chemical class 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000237536 Mytilus edulis Species 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000020638 mussel Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení k řízenému dávkování ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku do spalovacích motorů.
Dosavadní stav techniky
V současné době není v České republice ani v ostatních státech světa známo navrhované technické řešení elektrolyzérů se specifickými nanoelektrodami, tedy elektrodami pokrytými vrstvou nanoěástic, zejména listy grafenu, které jsou složené pouze z jedné nebo dvou vrstev atomů uhlíku, uspořádaných do pravidelné hexagonální struktury, za účelem dosažení výrazného zvýšení jejich účinné plochy a tedy současně i efektivnějšího procesu elektrolýzy.
Využití nanočástic, v oblasti jejich elektrochemických aplikací na plochy elektrod jiných zařízení je některými firmami ve světě využíváno, například nanášením nanočástic na elektrody bateriových článků, a v řadě jiných oblastí.
Podstata řešeni
Uvedené nevýhody, odstraňuje ve značné míře elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu, obsahující soustavu nanoelektrod, jehož podstata je v tom, že nanoelektrody, z nichž jejích katodová plocha je pokryta vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu, jsou od sebe oddělené těsnicími muzikusy, přičemž celý vnitrní mezielektrodový prostor systému elektrod je uzavřen uzavíracími čely elektrolyzérů, přičemž tento vnitřní mezielektrodový prostor systému elektrod obsahuje podprostor vyplněný elektrolytem, který je přímo v jednom celku spojený s prostorem komory pro odvádění vodíku a kyslíku, která je napojena výstupním potrubím vodíku a kyslíku do bubléru, přičemž do tohoto vnitřního mezielektrodového prostoru systému elektrod je dále napojen vstup vody.
Další výhodné zapojení má podstatu v tom, že v uzavíracím čele je zabudován vodoznak pro kontrolu výšky hladiny vody přitékající z vstupu vody.
Další výhodné zapojení má podstatu v tom, že krajní nanoelektrody elektrolyzérů jsou opatřeny výstupy jako katodová plocha a anodová plocha k připojení zdroje elektrického proudu.
Navrhovaná úprava konstrukce a specifické provedení nanoelektrod elektrolyzérů specializovaných na výrobu ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku je zcela výjimečná, protože umožňuje s řádově menším množstvím elektrické energie vyrobit stejné množství ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku. Tím je dosaženo využití vodíkových generátorů s výstupem ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku v oblasti spalovacích motorů na kapalná paliva, plynových motorů, plynových kotlů, kotlů na pevná paliva, plynových turbín.
Přehled obrázků na výkresech
Na přiloženém výkresu se nachází obrázek a popis označených pozic. Na obrázku 1 je zobrazeno schematické provedení elektrolyzérů osazeného nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic.
Přiklad provedení technického řešení
Elektrolyzér f pro výrobu ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku, obsahující nanoelektrody 4, z nichž jejích katodová plocha 10 je pokryta vrstvou 5 nanočástic, zejména listy grafenu, oddělené těsnicími muzikusy 3 s tím, že vnitřní prostor systému nanoelektrod 4 je uzavřen uzavíracími čely 2 elektrolyzérů 1, aby pak tento prostor mohl být naplněn elektrolytem 6 tak, aby ve zbýva-1 CZ 23716 Ul jícím volném prostoru vnitřní částí elektrolyzéru 1, tedy v komoře 7 pro odvádění vodíku a kyslíku, mohla být tato ionizovaná plynná směs vodíku a kyslíku shromažďována a odváděna výstupním potrubím 8 dále do bubléru 13 a z něho pak dále k dalšímu zařízení pro využití ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku.
Boční elektrody elektrolyzéru I jsou opatřeny výstupy k připojení elektrického proudu prostřednictvím katodové plochy 10 a anodové plochy UList grafenu, jedna nebo dvě vrstvy atomů uhlíku, díky své pravidelné hexagonální struktuře velmi zvýší pórovitost katodových ploch, a tím rozšíří jejich aktivní povrch. Tato velká aktivní kontaktní plocha katodových ploch výrazně zefektivňuje produkci ionizované plynné směsi, a io zároveň snižuje nároky na spotřebu elektrické energie. V porovnání s jinými, běžně využívanými typy nanočástic, je list grafenu ojedinělým materiálem, který je schopen velmi výrazně řádově zvětšit aktivní povrch nanoelektrody.
Funkce:
V elektrolyzéru I osazeném nanoelektrodami 4 s katodovou plochou 10 pokrytou vrstvou 5 na15 nočástic, zejména listy grafenu, které jsou od sebe odděleny těsnicími muzikusy 3, dochází k výrobě ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku.
Na základě vodivého spojení nanoelektrod 4 dochází k rozkladu vody na hydroxidové (OH-) a vodíkové (H+) ionty, díky jejichž odlišným nábojům dochází k jejich pohybu k opačně nabitým nanoelektrodám 4, tedy hydroxidové ionty k anodové ploše 11 a vodíkové ionty ke katodové ploše 10, čímž dochází k uvolňování vodíku na katodové ploše 10 a kyslíku na anodové ploše 11. Tak dochází k tvorbě plynné směsi ionizovaného vodíku a kyslíku, který se pak výstupním potrubím 8 vodíku a kyslíku odvádí do bubléru 13, Při pokrytí katodové plochy 10 vrstvou 5 nanoěástic, zejména listy grafenu, dochází k výrazně větší produkci ionizované plynné směsi oproti stavu, kdy je vrstvou 5 nanočástic, zejména listy grafenu, pokryta katodová plocha 10 i anodová plocha UElektrolyzér Ije opatřen systémem nanoelektrod 4, které jsou uzavřeny uzavíracími čely 2 elektrolyzéru 1, s vnitřním mezielektrodovým prostorem vyplněným elektrolytem 6 spojeným přímo s prostorem komory 7 pro odvádění vodíku a kyslíku, plynná směs vznikající elektrolýzou je pak odváděna přes výstupní potrubí 8 vodíku a kyslíku do bubléru 13, který zajišťuje bezpečný vý30 stup plynné směsi do výstupního potrubí k dalšímu využití. Do mezielektrodového prostoru systému nanoelektrod 4 je dále napojen vstup 9 vody.
Elektrolyzér osazený nanoelektrodami má v uzavíracím čele zabudovaný vodoznak 12 pro kontrolu výšky hladiny vody přitékající ze vstupu 9 vody. Krajní nanoelektrody 4 elektrolyzéru 1 jsou zapojeny výstupy jako katodová plocha 10 a anodová plocha 11 pro spojení se zdrojem elektrické energie.
Průmyslová využitelnost
Navrhovaná úprava konstrukce a specifického provedení katody elektrolyzérů specializovaných na výrobu ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku je zcela výjimečná, protože umožňuje s řádově menším množstvím elektrické energie vyrobit stejné množství ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku. Tím je dosaženo výraznějšího využití generátorů ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku v oblasti spalovacích motorů na kapalná paliva, plynových motorů, plynových kotlů, kotlů na pevná paliva, plynových turbín.
Claims (3)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Elektrolyzér (1) osazený nanoelektrodami (4) s katodovou plochou (10) pokrytou vrstvou nanočástic (5), zejména listy grafenu, vyznačující se tím, že nanoelektrody (4), z nichž jejich katodová plocha (10) je pokryta vrstvou (5) nanočástic, zejména listy grafenu, jsou5 od sebe oddělené těsnicími muzikusy (3), přičemž celý vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod (4) je uzavřen uzavíracími čely (2) elektrolyzéru (1), přičemž tento vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod (4) obsahuje podprostor vyplněný elektrolytem (6), který je ve společném celku s prostorem komory (7) pro odvádění vodíku a kyslíku, která je napojena výstupním potrubím (8) vodíku a kyslíku do bubléru (13), přičemž do tohoto vnitřního io mezielektrodového prostoru sytému nanoelektrod (4) je dále napojen vstup (9) vody.
- 2. Elektrolyzér osazený nanoelektrodami podle nároku 1, vyznačující se tím, že v uzavíracím čele (2) je zabudován vodoznak (12) pro kontrolu výšky hladiny vody přitékající z vstupu (9) vody.
- 3. Elektrolyzér osazený nanoelektrodami podle nároku 1, vyznačující se tím, že15 krajní nanoelektrody (4) elektrolyzéru jsou opatřeny výstupy jako katodová plocha (10) a anodová plocha (11) k připojení zdroje elektrického proudu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201123863U CZ23716U1 (cs) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201123863U CZ23716U1 (cs) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ23716U1 true CZ23716U1 (cs) | 2012-04-26 |
Family
ID=46021931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201123863U CZ23716U1 (cs) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ23716U1 (cs) |
-
2011
- 2011-01-28 CZ CZ201123863U patent/CZ23716U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El Kady et al. | Parametric study and experimental investigation of hydroxy (HHO) production using dry cell | |
| NZ603195A (en) | Electrolyzing system | |
| CN106591875A (zh) | 利用光能电解海水制取次氯酸钠的装置 | |
| CN201549546U (zh) | 一种柱状液流电池装置 | |
| CN101546842A (zh) | 太阳能光伏水储能装置 | |
| CN102583660A (zh) | 以太阳能光伏发电的能源进行电解法处理废水的方法 | |
| JP2011506767A5 (cs) | ||
| CN206232823U (zh) | 利用光能电解海水制取次氯酸钠的装置 | |
| CN101956206A (zh) | 一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺 | |
| Irtas et al. | The Effect of Electric Current on the Production of Brown’s Gas using Hydrogen Fuel Generator with Seawater Electrolytes | |
| CN100595334C (zh) | 一体化串并组合式电解槽 | |
| Kandah | Enhancement of water electrolyzer efficiency | |
| CN201178329Y (zh) | 太阳能光伏水储能装置 | |
| WO2015101914A1 (en) | Apparatus for producing hydrogen using sea water without evolution of chlorine and method thereof | |
| CN106757127A (zh) | 用于电解水的无间距隔膜电解槽 | |
| CZ201147A3 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanocástic, zejména listy grafenu | |
| CZ23716U1 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu | |
| CZ304575B6 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu | |
| CN205966753U (zh) | 一种太阳能供电的土壤微电解修复装置 | |
| CN205774816U (zh) | 一种四丙基氢氧化铵电解设备 | |
| US20100276278A1 (en) | Modular electrolysis device | |
| CN203271957U (zh) | 一种产生氢氧的车用电解槽和汽车助燃用氢氧发生系统 | |
| CZ23808U1 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu | |
| CN203768467U (zh) | 太阳能氢储能装置 | |
| CN103255432B (zh) | 一种电解水装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20120426 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20150128 |