Sistema de evaluación de catalizadores sinérgicos electrotérmicos con fototermia

El sistema de evaluación de catalizadores sinérgicos electrotérmicos TKSC-SOEC80 es una plataforma experimental de celdas de electrólisis de óxido sólido (SOEC) que combina los efectos sinérgicos de los campos eléctrico y térmico para la electrólisis eficiente de H2O/CO2 y la producción de H2/CO, la reacción inversa de las SOFC. El sistema investiga la influencia de los efectos de acoplamiento electrotérmico en el rendimiento de la electrólisis y optimiza los materiales del catalizador y los parámetros de operación mediante el control preciso de la temperatura, el voltaje y la composición del gas. Este sistema de evaluación de SOEC cuenta con un diseño científico y una funcionalidad integral, capaz de satisfacer una amplia gama de necesidades de prueba, desde la investigación de materiales hasta la integración del sistema. Gracias a su control de alta precisión y sus módulos de prueba multifuncionales, proporciona datos fiables para la optimización del rendimiento de las SOEC y su aplicación comercial.
La catálisis fotoelectrotérmica acoplada a múltiples campos tiene potencial en el tratamiento ambiental (por ejemplo, degradación eficiente de contaminantes), la conversión de energía (por ejemplo, reducción de CO2, descomposición del agua) y la síntesis química. Por ejemplo, en la reducción de CO2, la luz proporciona energía de excitación, la electricidad facilita la transferencia de electrones y el calor promueve la activación de los reactivos; la combinación de los tres puede mejorar la selectividad del producto y la velocidad de reacción. El acoplamiento fototérmico se utiliza para la electrosíntesis de amoníaco. La catálisis fotoelectrotérmica representa la vanguardia de la catálisis sinérgica de múltiples campos energéticos y desempeñará un papel importante en el campo de la química verde y la neutralidad de carbono en el futuro.

Ventajas del sistema SOEC
1. Estudiar el efecto de la sinergia electrotérmica en la eficiencia de la electrólisis SOEC y optimizar los materiales del catalizador y los parámetros de funcionamiento (temperatura, voltaje).
2. Comparar el rendimiento de diferentes catalizadores (por ejemplo, Ni-YSZ frente a catalizadores dopados con Ce/Co) en la electrólisis de H2O/CO2.
3. Investigar el efecto de la temperatura (600-800 °C) y el voltaje (0,5-2 V) sobre la densidad de corriente, la eficiencia faradaica y la estabilidad.
4. Analizar los espectros de impedancia electroquímica (EIS) para revelar el mecanismo cinético de la reacción.
5. Revelar sistemáticamente el mecanismo de catálisis electrotérmica en SOEC mediante la regulación sinérgica de temperatura y voltaje, la caracterización multiescala y las pruebas de estabilidad a largo plazo.
6. Introducir la espectroscopia Raman de alta temperatura in situ para monitorizar el comportamiento dinámico del catalizador en tiempo real.
7. 'Factor de sinergia termoeléctrica' para cuantificar la fuerza del efecto de acoplamiento electrotérmico.
Proporcionar una base experimental y teórica para la electrólisis eficiente del CO2 para obtener gas de síntesis (H2/CO) o hidrógeno verde.