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X-MET8000系列用于快速測量 質(zhì)子交換膜（PEM）上的Pt和Ir載 量

發(fā)布時間：2024-07-19

背景

質(zhì)子交換膜是未來可持續(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挑戰(zhàn)，因此對于制造商而言，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光譜儀驗證質(zhì)子交換膜中 的Pt和Ir載量。無需將質(zhì)子交換膜切割成小塊，即可輕松驗證大塊質(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。同時該技術(shù)是一種無損方法，分析時不會造成樣品 破損和較小樣片報廢，而且任何操作員只需經(jīng)過簡單培訓即可學會使用該技術(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對大型和/或重型零件 進行測試。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光譜儀堅固耐 用（防護等級：IP54），電池續(xù)航時間長（最長達10至12小時），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：

| 結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用：完全便攜，可進行真正的現(xiàn)場分析

| 易于使用：操作員只需經(jīng)過簡單培訓即可

| 數(shù)秒內(nèi)獲得結(jié)果：快速驗證來料

 

常規(guī)分析

分析前不需要樣品制備。只需將分析儀機頭放在待測零件上，并按下扳機開始分析，即 可直接從質(zhì)子交換膜表面進行測量。質(zhì)子交換膜中貴金屬載量的通常分析時間為10 至30秒。通過在樣品表面讀取多個讀數(shù)，可快速驗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罩等附件，以排除測量環(huán)境對測量結(jié) 果的影響，并阻擋樣品中的X射線散射。燈架和安全防護罩可用于測量小樣品。

校準和驗證

為此應(yīng)用場景創(chuàng)建了經(jīng)驗校準曲線。此類校準曲線中包括具有各種Pt和Ir載量的參 考樣品。每件樣品的測量時間為60秒。對校準范圍進行了優(yōu)化，Pt校準范圍為0.05-0.5 mg/cm2 ，Ir校準范圍為0.2-2.0 mg/cm3。

表1. 校準性能總結(jié)

為證明X-MET8000的精密度和準確度，我們對三種參考材料進行了10次測量，每次測 量時間均為30秒。

表2. X-MET8000對Pt載量的重復測量結(jié)

表3. X-MET8000對Ir載量的重復測量結(jié)

總結(jié)

校準后，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確且可 重復的結(jié)果。X-MET簡單易用、堅固耐用，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，確保快速監(jiān)測貴金屬的載量情況。X-MET屏幕可在數(shù)秒鐘內(nèi)顯示結(jié)果，因 此可當場決定接受或拒絕某個零件或修改生產(chǎn)工藝，從而最大限度地提高生產(chǎn)率并節(jié)約成本。