CZ304575B6 - Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu - Google Patents
Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304575B6 CZ304575B6 CZ2011-49A CZ201149A CZ304575B6 CZ 304575 B6 CZ304575 B6 CZ 304575B6 CZ 201149 A CZ201149 A CZ 201149A CZ 304575 B6 CZ304575 B6 CZ 304575B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanoelectrodes
- electrolytic cell
- hydrogen
- electrodes
- nanoparticles
- Prior art date
Links
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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Vynález se týká elektrolyzéru osazeného nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu, kde elektrolyzér (1) osazený nanoelektrodami, obsahující soustavu nanoelektrod (4), které jsou pokryté vrstvou (5) nanočástic, zejména listy grafenu, jsou 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, který je přímo v jednom celku spojený s prostorem komory (7) pro odvádění vodíku a kyslíku, která je napojena výstupním potrubím vodíku a kyslíku do bubléru (13), přičemž do tohoto vnitřního mezielektrodového prostoru systému nanoelektrod (4) je dále napojen vstup (9) vody. Elektrolyzér (1) osazený nanoelektrodami (4), kde v uzavíracím čele (2) je zabudován vodoznak (12) pro kontrolu výšky hladiny vody přitékající z vstupu (9) vody. Krajní nanoelektrody (4) elektrolyzéru (1) jsou opatřeny výstupy jako katoda (10) a anoda (11) k připojení zdroje elektrického proudu.
Description
Uvedené řešení je v oblasti 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, za účelem dosažení vyšší účinnosti motoru, snížení spotřeby paliva a produkce toxických plynů, kde principem navrhovaného technického řešení je dosažení výrazné zvýšení produkce ionizované plynné směsi vodíku a kyslíku, při stejném množství spotřebované elektrické energie a tím k velmi výraznému zvýšení účinnosti motoru, výraznému snížení spotřeby paliva a snížení produkce toxických plynů.
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 nanočástic, 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.
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.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody, odstraňuje ve značné míře elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu, obsahující soustavu nanoelektrod, jehož podstata je v tom, že nanoelektrody, které jsou pokryté vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu, jsou od sebe oddělené těsnicími mezikusy, přičemž celý vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod je uzavřen uzavíracími čely elektrolyzérů, přičemž tento vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod 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 nanoelektrod 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 vtom, že krajní nanoelektrody elektrolyzérů jsou opatřeny výstupy jako katoda a anoda 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
- 1 CZ 304575 B6 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 obrázku na výkrese
Na přiložených listech se nachází obrázek a popis označených pozic. Na obrázku 1 je zobrazeno zařízení elektrolyzéru.
Příklad provedení vynálezu
Elektrolyzér I obsahuje nanoelektrody 4, které jsou pokryté vrstvou 5 nanočástic, zejména listy grafenu, a jsou od sebe oddělené těsnicími mezikusy 3, přičemž celý vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod 4 je uzavřen uzavíracími čely 2 elektrolyzéru I, přičemž tento vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod 4 obsahuje podprostor vyplněný elektrolytem, který je přímo v jednom celku spojený 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 mezielektrodového prostoru systému nanoelektrod 4 je dále napojen vstup 9 vody.
V uzavíracím čele 2 je zabudován vodoznak 12 pro kontrolu výšky hladiny vody přitékající z vstupu 9 vody. Krajní nanoelektrody 4 elektrolyzéru jsou opatřeny výstupy jako katoda 10 a anoda El k připojení zdroje elektrického proudu.
List grafenu, jedna nebo dvě vrstvy atomů uhlíku, díky své pravidelné hexagonální struktuře velmi zvýší pórovitost nanoelektrod 4, a tím rozšíří jejich aktivní povrch. Tato velká aktivní kontaktní plocha nanoelektrod 4 výrazně zefektivňuje produkci vodíku a kyslíku, a 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 nanoelektrod 4.
Funkce
V elektrolyzéru I osazeném nanoelektrodami 4 pokrytými vrstvou 5 nanočástic, zejména listy grafenu, které jsou od sebe odděleny těsnicími mezikusy 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 anodě 11 a vodíkové ionty ke katodě 10, čímž dochází k uvolňování vodíku na katodě 10 a kyslíku na anodě 11. Tak dochází k tvorbě plynné směsi ionizovaného vodíku a kyslíku, který se pak výstupním potrubím vodíku a kyslíku odvádí do bubléru 13.
Elektrolyzér 1 je opatřen systémem nanoelektrod 4, které jsou uzavřeny uzavíracími čely 2 elektrolyzéru i, 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 vodíku a kyslíku do bubléru 13, který zajišťuje bezpečný výstup plynné směsi do výstupního potrubí 8 k dalšímu využití. Do mezielektrodového prostoru systému nanoelektrod 4 je dále napojen vstup vody 9.
Elektrolyzér osazený nanoelektrodami má v uzavíracím čele zabudovaný vodoznak 12 pro kontrolu výšky hladiny vody přitékající ze vstupu 9 vody. Krajní nanoelektrody 4 elektrolyzéru i jsou zapojeny výstupy jako katoda 10 a anoda 11 pro spojení se zdrojem elektrické energie.
-2CZ 304575 B6
Průmyslová využitelnost
Navrhovaná úprava konstrukce a specifického provedení elektrod 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)
1. Elektrolyzér (1) osazený nanoelektrodami, obsahující soustavu nanoelektrod (4), vyznačující se tím, že nanoelektrody (4), které jsou pokryté vrstvou (5) nanočástic, zejména listy grafenu, jsou od sebe oddělené těsnicími mezikusy (3), přičemž celý vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod (4) je uzavřen uzavíracími čely (2) elektrolyzérů (1), přičemž tento vnitřní mezielektrodový prostor systému nanoelektrod (4) obsahuje podprostor vyplněný elektrolytem, který je přímo v jednom celku spojený s prostorem komory (7) pro odvádění vodíku a kyslíku, která je napojena výstupním potrubím vodíku a kyslíku do bubléru (13), přičemž do tohoto vnitřního mezielektrodového prostoru systému 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, že krajní nanoelektrody (4) elektrolyzérů jsou opatřeny výstupy jako katoda (10) a anoda (11) k připojení zdroje elektrického proudu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-49A CZ304575B6 (cs) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-49A CZ304575B6 (cs) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ201149A3 CZ201149A3 (cs) | 2012-08-08 |
| CZ304575B6 true CZ304575B6 (cs) | 2014-07-16 |
Family
ID=46603380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2011-49A CZ304575B6 (cs) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304575B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108264018A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-10 | 北京科技大学 | 铁基催化剂修饰三维石墨烯限域的高容量储氢材料的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080280172A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Quantumsphere, Inc. | Electro-catalytic recharging composition |
| CN101768651A (zh) * | 2008-09-23 | 2010-07-07 | 樊显理 | 氢冶金法 |
| WO2010111129A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Ohio University | Pretreatment method for the synthesis of carbon nanotubes and carbon nanostructures from coal and carbon chars |
| WO2010137014A2 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | H4 Ltd. | Photocatalytically assisted electrolysis and fuel cells |
| JP2010279900A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Toei Buhin Kk | アルカリイオン水を使用した清掃水 |
-
2011
- 2011-01-28 CZ CZ2011-49A patent/CZ304575B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080280172A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Quantumsphere, Inc. | Electro-catalytic recharging composition |
| CN101768651A (zh) * | 2008-09-23 | 2010-07-07 | 樊显理 | 氢冶金法 |
| WO2010111129A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Ohio University | Pretreatment method for the synthesis of carbon nanotubes and carbon nanostructures from coal and carbon chars |
| WO2010137014A2 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | H4 Ltd. | Photocatalytically assisted electrolysis and fuel cells |
| JP2010279900A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Toei Buhin Kk | アルカリイオン水を使用した清掃水 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108264018A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-10 | 北京科技大学 | 铁基催化剂修饰三维石墨烯限域的高容量储氢材料的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ201149A3 (cs) | 2012-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2007127130A3 (en) | Device for generating hydrogen for use in internal combustion engines | |
| El Soly et al. | Comparative experimental investigation of oxyhydrogen (HHO) production rate using dry and wet cells | |
| El Kady et al. | Parametric study and experimental investigation of hydroxy (HHO) production using dry cell | |
| NZ603195A (en) | Electrolyzing system | |
| CN101546842A (zh) | 太阳能光伏水储能装置 | |
| CN204371523U (zh) | 一种电解水制氢氧助燃节油装置 | |
| CN101956206A (zh) | 一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺 | |
| JP2011506767A5 (cs) | ||
| JP3122473U (ja) | 水素及び酸素の生成装置 | |
| Streblau et al. | The influence of the electrolyte parameters on the efficiency of the oxyhydrogen (HHO) generator | |
| Irtas et al. | The Effect of Electric Current on the Production of Brown’s Gas using Hydrogen Fuel Generator with Seawater Electrolytes | |
| CZ304575B6 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu | |
| CA3009375C (en) | Electrolytic cell for internal combustion engine | |
| CZ201147A3 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanocástic, zejména listy grafenu | |
| CN101481803B (zh) | 一种低电流产生氢气供发动机作辅助燃料的水电解装置 | |
| CN203768467U (zh) | 太阳能氢储能装置 | |
| RU2418887C2 (ru) | Электролизер для получения водорода и кислорода электролизом водного раствора электролита | |
| SA516371195B1 (ar) | جهاز وطريقة للاستخدام المرن للكهرباء | |
| CZ23808U1 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami pokrytými vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu | |
| CN202881396U (zh) | 一种氢氧气体发生器 | |
| CZ23716U1 (cs) | Elektrolyzér osazený nanoelektrodami s katodovou plochou pokrytou vrstvou nanočástic, zejména listy grafenu | |
| CN205115613U (zh) | 一种模拟工业电解水操作的测试用电解槽 | |
| US20100276278A1 (en) | Modular electrolysis device | |
| WO2015101914A1 (en) | Apparatus for producing hydrogen using sea water without evolution of chlorine and method thereof | |
| Ansar et al. | Raney-nickel alloy electrodes for alkaline water electrolysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20170128 |