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X-MET8000系列用于快速測(cè)量 質(zhì)子交換膜（PEM）上的Pt和Ir載 量
發(fā)布時(shí)間：2024-07-19
背景
質(zhì)子交換膜是未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。燃料電池中的質(zhì)子交 換膜能夠高效地將氫氣轉(zhuǎn)化為電能，且無(wú)有害氣體排放。質(zhì)子交換膜 燃料電池廣泛用于電解水制氫，質(zhì)子交換膜在氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著至關(guān) 重要的作用。
質(zhì)子交換膜中使用鉑（Pt）和銥（Ir）等貴金屬作為反應(yīng)催化劑。昂貴稀缺的催化劑材料 是質(zhì)子交換膜燃料電池面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，因此對(duì)于制造商而言，優(yōu)化和減少質(zhì)子交換 膜中貴金屬載量非常重要。 質(zhì)子交換膜制造商可在組裝燃料電池之前使用手持式XRF光譜儀驗(yàn)證質(zhì)子交換膜中 的Pt和Ir載量。無(wú)需將質(zhì)子交換膜切割成小塊，即可輕松驗(yàn)證大塊質(zhì)子交換膜中的Pt 和Ir載量。
儀器
手持式X射線熒光（HHXRF）是一種應(yīng)用非常廣泛的分析技術(shù)，能夠提供可靠且快速的 分析，僅需數(shù)秒即可獲得分析結(jié)果。同時(shí)該技術(shù)是一種無(wú)損方法，分析時(shí)不會(huì)造成樣品 破損和較小樣片報(bào)廢，而且任何操作員只需經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可學(xué)會(huì)使用該技術(shù)。
X-MET8000能夠?qū)崿F(xiàn)真正的便攜式分析，非常適合在任何地點(diǎn)對(duì)大型和/或重型零件 進(jìn)行測(cè)試。日立分析儀器的X-MET8000光譜儀結(jié)合了高性能X射線管和高分辨率硅漂 移檢測(cè)器（SDD），具有分析質(zhì)子交換膜所需的速度和性能。X-MET8000光譜儀堅(jiān)固耐 用（防護(hù)等級(jí)：IP54），電池續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)（最長(zhǎng)達(dá)10至12小時(shí)），是過程和質(zhì)量控制的Preferred tool 。
X-MET8000手持式XRF光譜儀具有許多優(yōu)勢(shì)：
| 結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用：完全便攜，可進(jìn)行真正的現(xiàn)場(chǎng)分析
| 易于使用：操作員只需經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可
| 數(shù)秒內(nèi)獲得結(jié)果：快速驗(yàn)證來(lái)料
常規(guī)分析
分析前不需要樣品制備。只需將分析儀機(jī)頭放在待測(cè)零件上，并按下扳機(jī)開始分析，即 可直接從質(zhì)子交換膜表面進(jìn)行測(cè)量。質(zhì)子交換膜中貴金屬載量的通常分析時(shí)間為10 至30秒。通過在樣品表面讀取多個(gè)讀數(shù)，可快速驗(yàn)證大面積樣品的載量均勻性。 X-MET8000光譜儀應(yīng)使用背景板和光輻射防護(hù)罩等附件，以排除測(cè)量環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié) 果的影響，并阻擋樣品中的X射線散射。燈架和安全防護(hù)罩可用于測(cè)量小樣品。
校準(zhǔn)和驗(yàn)證
為此應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)建了經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)曲線。此類校準(zhǔn)曲線中包括具有各種Pt和Ir載量的參 考樣品。每件樣品的測(cè)量時(shí)間為60秒。對(duì)校準(zhǔn)范圍進(jìn)行了優(yōu)化，Pt校準(zhǔn)范圍為0.05-0.5 mg/cm2 ，Ir校準(zhǔn)范圍為0.2-2.0 mg/cm3。
表1. 校準(zhǔn)性能總結(jié)
為證明X-MET8000的精密度和準(zhǔn)確度，我們對(duì)三種參考材料進(jìn)行了10次測(cè)量，每次測(cè) 量時(shí)間均為30秒。
表2. X-MET8000對(duì)Pt載量的重復(fù)測(cè)量結(jié)
表3. X-MET8000對(duì)Ir載量的重復(fù)測(cè)量結(jié)
總結(jié)
校準(zhǔn)后，日立分析儀器的X-MET8000可為質(zhì)子交換膜中的貴金屬載量提供準(zhǔn)確且可 重復(fù)的結(jié)果。X-MET簡(jiǎn)單易用、堅(jiān)固耐用，是工廠車間生產(chǎn)過程和質(zhì)量控制的理想工 具。該儀器配備的校準(zhǔn)軟件的多功能性使其能夠分析其他種類的單元素和多元素質(zhì)子 交換膜樣品，確?？焖俦O(jiān)測(cè)貴金屬的載量情況。X-MET屏幕可在數(shù)秒鐘內(nèi)顯示結(jié)果，因 此可當(dāng)場(chǎng)決定接受或拒絕某個(gè)零件或修改生產(chǎn)工藝，從而最大限度地提高生產(chǎn)率并節(jié)約成本。
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