Sistema de avaliação de catalisadores sinérgicos eletrotérmicos com fototermia

O sistema de avaliação de catalisadores sinérgicos eletrotérmicos TKSC-SOEC80 é uma plataforma experimental para células de eletrólise de óxido sólido (SOEC) que combina os efeitos sinérgicos de campos elétricos e térmicos para a eletrólise eficiente de H₂O/CO₂ para produzir H₂/CO, que é a reação inversa da SOFC. O sistema investiga a influência dos efeitos de acoplamento eletrotérmico no desempenho da eletrólise e otimiza materiais catalíticos e parâmetros operacionais por meio do controle preciso de temperatura, voltagem e composição gasosa. Este sistema de avaliação de SOEC foi projetado cientificamente e é abrangente em suas funcionalidades, capaz de atender a uma ampla gama de necessidades de teste, desde pesquisa de materiais até integração de sistemas. Com o controle de alta precisão e módulos de teste multifuncionais, ele pode fornecer suporte de dados confiável para a otimização do desempenho de SOEC e sua aplicação comercial.
A catálise fotoeletrotérmica acoplada a múltiplos campos energéticos apresenta potencial no tratamento ambiental (por exemplo, degradação eficiente de poluentes), conversão de energia (por exemplo, redução de CO2, decomposição da água) e síntese química. Por exemplo, na redução de CO2, a luz fornece energia de excitação, a eletricidade auxilia na transferência de elétrons e o calor promove a ativação dos reagentes, e a combinação dos três pode melhorar a seletividade do produto e a velocidade da reação; acoplamento fototérmico para a eletrossíntese de amônia. A catálise fotoeletrotérmica representa a vanguarda da catálise sinérgica de múltiplos campos energéticos e desempenhará um papel importante no campo da química verde e da neutralidade de carbono no futuro.

Vantagens do sistema SOEC
1. Estudar o efeito da sinergia eletrotérmica na eficiência da eletrólise SOEC e otimizar os materiais catalíticos e os parâmetros operacionais (temperatura, voltagem).
2. Compare o desempenho de diferentes catalisadores (por exemplo, Ni-YSZ versus catalisadores dopados com Ce/Co) na eletrólise de H2O/CO2.
3. Investigar o efeito da temperatura (600-800°C) e da tensão (0,5-2V) na densidade de corrente, na eficiência de Faraday e na estabilidade.
4. Analisar os espectros de impedância eletroquímica (EIS) para revelar o mecanismo cinético da reação.
5. Revelar sistematicamente o mecanismo de catálise eletrotérmica em SOEC por meio da regulação sinérgica de temperatura e tensão, caracterização multiescala e testes de estabilidade de longo prazo.
6. Introduzir a espectroscopia Raman in situ de alta temperatura para acompanhar o comportamento dinâmico do catalisador em tempo real.
7. 'Fator de sinergia termoelétrica' para quantificar a intensidade do efeito de acoplamento eletrotérmico.
Fornecer bases experimentais e teóricas para a eletrólise eficiente de CO2 em gás de síntese (H2/CO) ou hidrogênio verde.