Name: in situ high pressure hydrogen tribological testing of common polymer materials used in the hydrogen delivery infrastructure
Uploaded: 2018-03-31T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 1 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure at JoVE.com

Bu araştırma, Pacific Northwest Ulusal Laboratuvarı (için Bakanlığı, enerji (DOE) Sözleşme No altında Battelle Memorial Enstitüsü tarafından işletilen PNNL), gerçekleştirildi DE-AC05-76RL01830.

Burada açıklanan deney kokusuz, renksiz ve böylece insan duyuları tarafından fark edilmez olan hidrojen gazı kullanımını gerektirir. Hidrojen son derece yanıcı ve yanıklar neredeyse görünmez bir mavi alev ve form oksijen varlığında patlayıcı karışımlar. Yüksek basınç 6.9 MPa aşan herhangi bir test için hazırlık uygun şekilde için planlanan gerekir ek patlama tehlikeleri ekleyin. Bu depolanan enerji miktarını ciddi güvenlik riski temsil eder ve bu nedenle durum tespiti, planlama ve bir güvenlik değerlendirme Bu tehlikelerin hafifletilmiş emin olmak için böyle bir deneme yapmadan önce gerçekleştirilmelidir. Burada sunulan deney uygun olarak uygun güvenlik önlemleri bir Amerikan Derneği, makine mühendisleri (ASME) sertifikalı basınç gemi içinde bir veri bloğu disk ile uygun havalandırma için 34,5 MPa kümesi ile gerçekleştirilir.
1. polimer yaprak stok hazırlanması
<ol><li>Deterjan bir aşındırıcı olmayan sünger kullanarak EDPM polimer yaprak stok uygulamak ve yağlar kaldırmak ve üretim ve sevkiyat işlemi sırasında uygulanan toz Talk yaklaşık 3 dakika su altında yıkayın.</li>
	<li>Herhangi bir su yıkama dan kalan sürücüye yaklaşık 72 saat için polimer Sac Kurutma fırında malzemenin çalışma sıcaklığına, EPDM, yaklaşık 75 ° C % 85 oranında kuru.</li>
	<li>Fırın açmak ve polimer yaprak stok malzeme fırın iç Oda sıcaklığı soğutmak izin verir.</li>
	<li>Polimer yaprak tepesine bir ok sayfası hisse senedi bir köşesini işaretleyin. Bu ok sayfa örnek kupon oluşturma sırasında polimer sacdan kesmek örnekleri aynı yönünü sürekli olacak sağlanması yönünü belirleme ile yardımcı olacaktır.</li>
	<li>Mağaza polimer hisse senedi sac oda sıcaklığında, nem kontrollü ortam Tribolojik test önce %25 bağıl nem yakınındaki.</li>
</ol>2. üreten ve örnek Kuponlar montaj
<ol><li>Toz giyen süre eldiven ücretsiz, her iki okları aynı yönlendirme sahip olduğunu polimer yaprak stok hazırlanması sırasında işaretlenmiş ok yakın amaçlanan kupon alanda bir ok ile polimer yaprak stok mark.</li>
	<li>2.222 cm çapında dairesel ölür ve bir çekiç kullanarak, ok işareti etrafında bir örnek kupon dışarı pul.</li>
	<li>Onaltılık cap örnek kelepçe in situ tribometer, onaltılık cap vida ve hassas örnek kelepçe en kolay erişilebilir köşesinden bahar Kaldır üzerinde tutan vidayı gevşetin.</li>
	<li>Slayt örnek kupon örnek kelepçe, örnek emin olmak için dikkat çekici içine okla odaklı sivri yüz aşağı ve yan tribometer arka-plaka en yakın olan kelepçe arkasına doğru.</li>
	<li>Hassas bahar ve onaltılık cap vida örnek boş köşesinde kelepçe ve el devam eski yerine koymak kadar rahat elastomer örnek orijinal yüksekliğiyle yüzde 10'u tarafından sıkıştırılmış öyle ki kelepçe onaltılık cap vida dört sıkın. 0,318 cm örnek yükseklik varsayarsak, % 10 sıkıştırma kelepçe iki plaka arasındaki 0,287 cm ölçer öbeği kullanarak elde edilebilir.</li>
</ol>3. In Situ Tribometer hazırlanması
<ol><li>Yer 2.413 cm lik blok tribometer duvar ve hemen altındaki sürücü vida örnek kızak arasında. Veri toplama kutusu devre dışı bırakılır, sonra kenarına kızak tribometer duvar 2.413 cm öyle ki örnek kızak yedeklemek için bir saat yönünde hareket sürücü zinciri açmak emin olun.</li>
	<li>Hafifçe yumuşak bir bez ya da tüysüz daha az kağıt havlu ve aseton gibi uygun bir çözücü ile sayaç yüzey çelik top counter yüzey yüzeyinde herhangi bir enkaz serbest görünene kadar yaklaşık 30 saniye için silin.</li>
	<li>Bronz sayaç yüzey taşıyıcı ve bronz ağırlık, 7,5 N, demiryolu arasında anahtar deliği kaydırmak ve polimer örnek üzerinde dinlenmek sayaç top sağlayan örnek kızak dik üzerine bir toplam normal yük kaydırın.</li>
	<li>Öyle ki LVDT serbestçe yüzen silindir koluna aittir onaltılık bir anahtar ve iki bronz vidayı kullanarak, doğrusal değişken diferansiyel transformatör (LVDT) ölçüm kolu bronz sayaç yüzey sahibi için yeniden bağlayın.</li>
	<li>LVDT yerde dayanabiliyor kelepçe ayarlamak veya aşağı LVDT bu ölçme öyle ki sıfır noktası sonra sıkın LVDT yerde güvenli kelepçe.</li>
	<li>Geminin üst flanş thermowell tribometer ve damar duvarına arasındaki boşluğu içine düşürür sağlanması tribometer derlemeye basınç gemi indir.</li>
	<li>Mühürleme şal o-ring ile toplam iki buçuk kat PTFE bandı. Bu öyle ki her ek şal yaklaşık yarısı devam etmeden kucak o-ring çap satıyorum kadar çakışıyor PTFE bandı sarma tarafından gerçekleştirilir. Sonra o-ring çapını son kez herhangi bir çakışma olmadan sarın. Bir kez o-ring sarılır, basınç gemi dudak oluk yerleştirin.</li>
	<li>Kablo etiketleri dikkate alarak, beş güç kabloları tribometer motor için dört veri teller için yük hücresi ve LVDT beş veri telleri yeniden bağlayın.</li>
</ol>4. sızdırmazlık basınç gemisi
<ol><li>Düşük basınç gemi, PTFE üzerine hafifçe üst flanş düşürmek için dikkat çekici kapatmak için en iyi flanş o-ring mühürleme sarılmış.</li>
	<li>Numaralı delikler üzerinde parmak sıkı onlar kadar artan düzende üretici tarafından belirtilen üst flanş cıvataları takın.</li>
	<li>El ile hex tuşu, artan sırada el sıkı flanş cıvataları tork ve cıvata artık sıkılır kadar yineleyin.</li>
	<li>120 başlangıç Nm ve ~ 40 Nm artışlarla artan kullanın bir tork anahtarı flanş cıvataları kadar onlar bunun her ~ 40 Nm artış için 280 için artan sırada tork Nm.</li>
</ol>5. dolum basıncı damar
<ol><li>Basınç gemi kapalı göre gaz bağlantı elemanları otoklav kapak bağlanmak ve geminin oksijen içeriği 10 ppm içine plumbed bir oksijen sensör kullanarak aşağıda düşünceye kadar yaklaşık 1 h için düşük basınç (~0.55 MPa) argon gazı ile basınç gemi sifonu basınç gemi çıktı.</li>
	<li>Yavaş yavaş (< 0,25 MPa/s) gemi 6.9 MPa kadar hidrojen gazı ile yıkayın, sonra yavaş yavaş atmosferik basınç için gazı tahliye. Reçeteye göre sarf işlemi iki kez daha tekrarlayın.</li>
	<li>Sonra basınç gemi yavaş yavaş kızarma (< 0,25 MPa/s) basınç damar 13.75 MPa kadar hidrojen gazı ile doldurmak ve öyle ki gemi içinde gaz sıcaklığı oda sıcaklığına Sakinleştiği için 10 dk dinlenmeye gemi izin.</li>
	<li>Damar 20.7 MPa için doldurmak ve başka bir 10 dakika bekleyin.</li>
	<li>Hedef 27,6 kadar gemi getirmek MPa ve yakın kapalı tüm vanalar.</li>
	<li>Komple nüfuz için izin vermek için deney başlamadan önce en az 12 h hidrojen gazı içinde emmek polimer örnek sağlar.</li>
</ol>6. deneme gerçekleştirme
<ol><li>Basınç gemi çıkmadan doğrudan teller tribometer panoları ekli etiketli kablolama koşum doğru bağlandığından ve tribometer üzerinde açmak kontrol.</li>
	<li>Tribometer yazılım 0.1 cm/s hızla yol uzunluğu 0,140 cm ile 1 saat deneme saatini ayarlayın. Bu yaklaşık 3.5 m Uzaklik karşılık gelir.</li>
	<li>Yük hücresi Dara ve LVDT 0 mm olması gereken tribometer yazılımında uygun bir derinlik raporlama sağlamak.</li>
	<li>Deneme başlayın.</li>
</ol>7. sonrası deneme
<ol><li>Deneme tamamladıktan sonra yavaş yavaş basınç gemi hidrojen gazının yaklaşık 0,35 MPa/s'de basınç gemi sıcaklık 0 ° c altında bırakma değil sağlanması, delik</li>
	<li>Son olarak, basınç gemi birim gemi içinde kalan hiçbir hidrojen olması 10 dakika atmosfer basıncında argon gazı ile yıkayın.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Schlapbach, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technology:+Hydrogen-fuelled+vehicles.">Technology: Hydrogen-fuelled vehicles.</a> Nature. 460 (7257), 809-811 (2009).</li><li>Jones, R., Thomas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Materials for the Hydrogen Economy. , (2007).</li><li>Barth, R., Simons, K. L., San Marchi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Polymers for Hydrogen Infrastructure and Vehicle Fuel Systems: Applications, Properties, and Gap Analysis. , 23-34 (2013).</li><li>Marchi, C., Somerday, B. P., Ref, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Technical Reference on Hydrogen Compatibility of Materials. , (2008).</li><li>Welch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Challenges in developing hydrogen direct injection technology for internal combustion engines. , (2008).</li><li>Fukai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Metal-Hydrogen System. , (2005).</li><li>Lu, G., Kaxiras, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+embrittlement+of+aluminum:+The+crucial+role+of+vacancies.">Hydrogen embrittlement of aluminum: The crucial role of vacancies.</a> Phys. Rev. Lett. 94 (15), 155501 (2005).</li><li>Zhao, Z., Carpenter, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Annealing+enhanced+hydrogen+absorption+in+nanocrystalline+Pd&#8725;AuPd&#8725;Au+sensing+films.">Annealing enhanced hydrogen absorption in nanocrystalline Pd&#8725;AuPd&#8725;Au sensing films.</a> J. Appl. Phys. 97 (12), 124301 (2005).</li><li>Alvine, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-pressure+hydrogen+materials+compatibility+of+piezoelectric+films.">High-pressure hydrogen materials compatibility of piezoelectric films.</a> Appl. Phys. Lett. 97 (22), 221911 (2010).</li><li>Alvine, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+species+motion+in+piezoelectrics:+A+quasi-elastic+neutron+scattering+study.">Hydrogen species motion in piezoelectrics: A quasi-elastic neutron scattering study.</a> J. Appl. Phys. 111 (5), 53505 (2012).</li><li>Aggarwal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+hydrogen+on+Pb(Zr,Ti)O3Pb(Zr,Ti)O3-based+ferroelectric+capacitors.">Effect of hydrogen on Pb(Zr,Ti)O3Pb(Zr,Ti)O3-based ferroelectric capacitors.</a> Appl. Phys. Lett. 73 (14), (1998).</li><li>Ikarashi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analytical+transmission+electron+microscopy+of+hydrogen-induced+degradation+in+ferroelectric+Pb(Zr,+Ti)O3Pb(Zr,+Ti)O3+on+a+Pt+electrod.">Analytical transmission electron microscopy of hydrogen-induced degradation in ferroelectric Pb(Zr, Ti)O3Pb(Zr, Ti)O3 on a Pt electrod.</a> Appl. Phys. Lett. 73 (14), (1998).</li><li>Castagnet, S., Grandidier, J., Comyn, M., Beno&#305;, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+influence+on+the+tensile+properties+of+mono+and+multi-layer+polymers+for+gas+distribution.">Hydrogen influence on the tensile properties of mono and multi-layer polymers for gas distribution.</a> Int. J. Hydrog. Energy. 35, 7633-7640 (2010).</li><li>Theiler, G., Gradt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tribological+characteristics+of+polyimide+composites+in+Hydrogen+environment.">Tribological characteristics of polyimide composites in Hydrogen environment.</a> Tribol. Int. 92, 162-171 (2015).</li><li>Sawae, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Friction+and+wear+of+bronze+filled+PTFE+and+graphite+filled+PTFE+in+40+MPA+hydrogen+gas.">Friction and wear of bronze filled PTFE and graphite filled PTFE in 40 MPA hydrogen gas.</a> Proceed. , 249-251 (2011).</li><li>Fujiwara, H., Ono, H., Nishimura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Degradation+behavior+of+acrylonitrile+butadiene+rubber+after+cyclic+high-pressure+hydrogen+exposure.">Degradation behavior of acrylonitrile butadiene rubber after cyclic high-pressure hydrogen exposure.</a> Int. J. Hydrogen Energy. 40 (4), 2025-2034 (2015).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+low+temperature+prestrain+on+hydrogen+gas+embrittlement+of+metastable+austenitic+stainless+steels.">Influence of low temperature prestrain on hydrogen gas embrittlement of metastable austenitic stainless steels.</a> Int. J. Hydrogen Energy. 38 (25), 11181-11187 (2013).</li><li>Weber, S., Theisen, W., Mart&#305;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+stable+high-aluminum+austenitic+stainless+steel+for+hydrogen+applications.">Development of a stable high-aluminum austenitic stainless steel for hydrogen applications.</a> Int. J. Hydrogen Energy. 38 (14), 5989-6001 (2013).</li><li>Papavinasam, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corrosion control in the oil and gas industry. , (2013).</li><li>Yamamoto, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+Embrittlement+of+Nuclear+Power+Plant+Materials.">Hydrogen Embrittlement of Nuclear Power Plant Materials.</a> Mat. Trans. 45 (8), 2647-2649 (2004).</li><li>Rymuza, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tribology+of+polymers.">Tribology of polymers.</a> Arch. Civ. Mech. Eng. 7 (4), 177-184 (2007).</li><li>Mckeen, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 1 Introduction to Fatigue and Tribology of Plastics and Elastomers. , (2010).</li><li>Lorge, O., Briscoe, B. J., Dang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gas+induced+damage+in+poly(vinylidene+fluoride)+exposed+to+decompression.">Gas induced damage in poly(vinylidene fluoride) exposed to decompression.</a> Polymer. 40, 2981-2991 (1999).</li><li>Sawae, Y., Yamaguchi, A., Nakashima, K., Murakami, T., Sugimura, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Hydrogen+Atmosphere+on+Wear+Behavior+of+PTFE+Sliding+Against+Austenitic+Stainless+Steel.">Effects of Hydrogen Atmosphere on Wear Behavior of PTFE Sliding Against Austenitic Stainless Steel.</a> Proceed. , 1-3 (2008).</li><li>Sawae, Y., Nakashima, K., Doi, S., Murakami, T., Sugimura, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+high+pressure+hydrogen+on+wear+of+PTFE+and+PTFE+composite.">Effects of high pressure hydrogen on wear of PTFE and PTFE composite.</a> Proceed. , 233-235 (2010).</li><li>Duranty, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+situ+tribometer+for+measuring+friction+and+wear+of+polymers+in+a+high+pressure+hydrogen+environment.">An in situ tribometer for measuring friction and wear of polymers in a high pressure hydrogen environment.</a> Rev. Sci. Instrum. 88 (9), (2017).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Tribolojik Polimer malzemelerin test için geçerli ex situ teknikler gerektirir sonra önce depressurized için yüksek basınçlı hidrojen maruz örnekleri bir ticari tribometer kullanarak test. 15 , 24 , 25 test metodoloji bu protokolündeki bir yüksek basınç çevre içinde in situpolimer örnekleri Tribolojik özelliklerinin test izni için tasarlanmıştır. Polimer malzemeler gibi onlar basınçlı s?...

Son yıllarda büyük bir potansiyel sıfır emisyon olarak hidrojen ilgi ya da sıfıra yakın emisyon yakıt araçlar ve sabit güç kaynağı olmuştur. Oda sıcaklığında bir düşük yoğunluklu gaz hidrojen var yana, çoğu uygulama bazı sıkıştırılmış hidrojen yakıt için kullan. 1 , 2 sıkıştırılmış kullanmanın bir potansiyel dezavantajı, yüksek basınçlı hidrojen gazı altyapı2,3,4 ve araç uygulamaları5 içinde bulunan birçok malzeme ile uyumsuzluk olduğunu nerede uyumluluk sorunları yinelenen basınç ve sıcaklık ile birleştirilir Bisiklete binme. Bir saf hidrojen ortamı metal bileşenleri belirli çelikler dahil olmak üzere zarar bilinmektedir ve titanyum Hidrit oluşumu, şişme, dahil olmak üzere farklı mekanizmalarla yüzey su toplama ve embrittlement. 2 , 6 , 7 , Piezoelektrik seramik kullanılan kurşun zirconate titanate (PZT) gibi 8 sigara-metalik bileşenleri Ayrıca duyarlı yüzey kabarma ve kurşun geçiş gibi hidrojen uyumsuzluk etkisi nedeniyle bozulması için kanıtlanmıştır. 9 , 10 , 11 , 12 hidrojen maruz kalma nedeniyle zararın bu örnekler daha önce eğitimi var iken, polimer bileşenleri hidrojen ortamlar içinde uyumluluk yalnızca son zamanlarda ilgi olmuştur. 13 , 14 , 15 , 16 bu büyük ölçüde bir polimer bileşenleri genellikle engelleri veya mühür hareket ise yapısal bütünlük içinde nükleer ve petrol ve gaz uygulamaları sağlayan metalik bileşenlerinin sonucudur. 17 , 18 , 19 , 20 sonuç olarak, politetrafloroetilin (PTFE) gibi bileşenleri içinde Polimer malzemelerin sürtünme ve aşınma özellikleri koltuklar ve Nitril bütadien kauçuk (NBR) O-halkaları haline önemli faktörlerden yeteneklerini işlevine Vana.
Hidrojen altyapısı söz konusu olduğunda, metalik yüzeylere temas polimer malzemeler Subaplar, kompresörler ve depolama tankları gibi bileşenleri içerir. Polimer ve metal yüzeyler arasındaki sürtünme etkileşim her yüzeylerin giyim sonuçlanır. Sürtünme ve aşınma iki etkileşen yüzeyler arasındaki ilişkinin bilim Triboloji bilinir. Polimerler daha düşük elastik dönmeler ve metalik bir güç sahip olma eğilimi, bu nedenle Polimer malzemelerin Tribolojik özellikleri büyük ölçüde Metalik malzemeler farklı. Sonuç olarak, polimer yüzeyler metal bir yüzeye sürtünme temastan sonra daha fazla aşınma ve hasar sergi eğilimindedir. 21 , 22 bir hidrojen altyapısı uygulama hızlı basınç ve sıcaklık polimer ve metal yüzeyler arasında nedenleri tekrarlanan etkileşim Bisiklete binme, artan sürtünme olasılığı ve polimer bileşeni giymek. Bu zarar miktarının ex situ polimer örnek mümkün patlayıcı dekompresyon sonra olabilir Tribolojik zarar depressurization nedeniyle zor olabilir. 23 ek olarak, birçok dolgu maddeleri ve katkı maddeleri magnezyum oksit (MgO) Hidrojen gazı hydriding, daha da zorlaştıran bu aşınma ex situ analizi yoluyla olumsuz etkileşim gibi birçok ticari polimer ürün bulunur malzemeler. 24 , 25
Depressurization ve hasar nedeniyle Tribolojik aşınma ex situsırasında neden olan polimer malzemeler zarar arasında differentiating karmaşıklığı nedeniyle, metalik olmayan malzemelerin yerinde sürtünme özelliklerini doğrudan çalışmaya gerek yoktur yüksek basınçlı hidrojen ortamında hidrojen teslim altyapı içinde mevcut muhtemeldir. Bu protokol için biz bir test göstermek metodoloji geliştirilen sürtünme ölçmek ve Polimer malzemelerin özellikleri bir amaca in situ tribometer kullanan bir yüksek basınçlı hidrojen ortamında giymek için. 26 da in situ tribometer ve etilen propilen Dien monomer (EPDM) kauçuk, bir ortak polimer sızdırmazlık ve bariyer malzeme kullanarak temsilcisi veri elde mevcut. Hangi veri protokolü kullanılarak oluşturulan temsilcisi 60,96 cm kare çarşaflarda 0.3175 cm kalınlığı ile satın alınmış ve satıcı tarafından 60A sertlik derecesine sahiptir bildirildi EPDM malzeme.

<table><tbody><tr><td>EPDM Polymer Stock Sheet</td><td>McMaster-Carr</td><td>8525T68</td><td>24&quot; x 24&quot;, 1/8&quot; Thick</td></tr><tr><td>Pressure Vessel, Autoclave</td><td>Fluitron Inc.</td><td>8308-1788-U</td><td>5&quot; diameter, 1&#039; height</td></tr><tr><td>High Purity Hydrogen Gas</td><td>Praxair</td><td>HY4.5</td><td>Grade 4.5, 5ppm O2, 5 ppm H20</td></tr><tr><td>O2 Sensor</td><td>Advanced Micro Instruments</td><td>T2</td><td>0-5ppm min. range, 10,0000ppm max.</td></tr><tr><td>Pre-purified Argon Gas</td><td>Oxarc</td><td>LCCO-HP818</td><td>High-purity, 99.998%</td></tr><tr><td>Liquid Dishwashing Detergent</td><td>McMaster-Carr</td><td>98365T89</td><td>32 oz pour bottle, lemon scented</td></tr><tr><td>Mildew Resistant Sponge</td><td>McMaster-Carr</td><td>7309T1</td><td>6&quot; long x 3 -1/2&quot; Wide x 1&quot; High, yellow</td></tr><tr><td>PTFE Pipe Thread Sealant Tape</td><td>McMaster-Carr</td><td>4591K12</td><td>1/2&quot; wide, white color</td></tr><tr><td>Gas Tube Fittings</td><td>Swagelok</td><td>SS-400-1-4</td><td>1/4&quot; OD, stainless steel, male NPT threading</td></tr><tr><td>Hammer Driven Die</td><td>McMaster-Carr</td><td>3427A22</td><td>7/8&quot; Hammer driven hole punch</td></tr><tr><td>Linear Variable Differential Transformer</td><td>Omega</td><td>LD320-2.5&amp;nbsp;</td><td>2.5mm, AC output, guided w/spring</td></tr><tr><td>Autoclave O-ring Seal</td><td>Fluitron Inc.</td><td>A-4511</td><td>Hastelloy C-276, 5-3/4&quot; OD x 5&quot; ID x 3/8&quot;</td></tr><tr><td>Torque Wrench</td><td>McMaster-Carr</td><td>85555A422</td><td>Adjustable Torque-Limiting Wrench, Quick-Release, 1/2&quot; Square Drive, 50-250 ft.-lbs. Torque</td></tr><tr><td>Mallet</td><td>McMaster-Carr</td><td>5939A11</td><td>Hard and Extra-Hard Rubber Hammer, 2-1/4 lbs.</td></tr><tr><td>iLoad Mini Capacitive Load Sensor</td><td>Loadstar Sensors</td><td>MFM-050-050-S*C03</td><td>50 lb, U Calibration, 0.5% Accuracy, Steel</td></tr></tbody></table>

in situ high pressure hydrogen tribological testing of common polymer materials used in the hydrogen delivery infrastructure

Yüksek basınçlı hidrojen gazı Kompresörler, vanalar, hortumlar ve aktüatörler metalik bileşenleri üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu bilinmektedir. Ancak, nispeten az polimer sızdırmazlık ve bariyer malzemeler de bu bileşenleri içinde bulunan yüksek basınçlı hidrojen etkileri hakkında bilinir. Daha fazla çalışma yüksek basınçlı hidrojen ile hidrojen yakıt teslim altyapısının bileşenleri bulunan ortak Polimer malzemelerin uyumluluk belirlemek için gereklidir. Sonuç olarak, sürtünme gibi fiziksel özellikleri değişiklikleri göz önünde bulundurun ve polimer için yüksek basınçlı hidrojen maruz iken in situ giymek önemlidir. Bu iletişim kuralı ' sürtünme testleri için bir yöntem sunmak ve etilen propilen Dien monomer (EPDM) elastomer örnekleri özelliklerini kullanarak özel olarak oluşturulmuş situ PIN düz doğrusal pistonlu bir 28 MPa yüksek basınçlı hidrojen ortamında giymek tribometer. Bu test vardır temsilcisi sonuçlarından da EPDM örnek kupon ve çelik sayacı yüzey arasındaki Sürtünme katsayısı yüksek basınçlı hidrojen ile karşılaştırıldığında benzer şekilde ölçülen Sürtünme katsayısı olarak arttığını gösteriyor sundu ortam havası.

Sunulan metodoloji kullanarak, elastomerik örneği için Kinetik sürtünme ve aşınma faktörü katsayısı ise yüksek basınçlı hidrojen ortamında ölçülebilir. Şekil 1 ' de sunulan temsilcisi veri yüksek basınçlı hidrojen ortamında daha fazla kuvvet EPDM polimer örnekleri çelik sayacı yüzeyin altında taşımak için gerekli olduğunu gösteriyor. İlişki kullanarak arasında normal kuvvet FN ve EPDM örnek arasındaki sürtü...

Watch this Scientific Journal Video about In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure at JoVE.com

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

Hidrojen altyapısı servisinde kullanılan polimerlerin Tribolojik özellikler miktarının bir test metodoloji gösterdi ve karakteristik sonuçları elde etmek için ortak bir elastomer ele alınmıştır.

Situ Yüksek basınçlı hidrojen hidrojen teslim altyapısında kullanılan ortak Polimer malzemelerin test Tribolojik

High pressure hydrogen gas is known to adversely affect metallic components of compressors, valves, hoses, and actuators. However, relatively little is ...

in-situ-high-pressure-hydrogen-tribological-testing-common-polymer

Research

JoVE Journal

Engineering

In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

7.5K Görüntüleme.  Pacific Northwest National Laboratory. Hidrojen altyapısı servisinde kullanılan polimerlerin Tribolojik özellikler miktarının bir test metodoloji gösterdi ve karakteristik sonuçları elde etmek için ortak bir elastomer ele alınmıştır.

Video: In Situ High Pressure Hydrogen Tribological Testing of Common Polymer Materials Used in the Hydrogen Delivery Infrastructure

A Testing Platform for Durability Studies of Polymers and Fiber-reinforced Polymer Composites under Concurrent Hygrothermo-mechanical Stimuli

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs and condition-based maintenance. These materials are adopted in a wide range of engineering applications, from aircraft and ship structures, to bridges, wind turbine blades, biomaterials and biomedical implants. Polymers are viscoelastic materials, and their response may be highly nonlinear and thus make it challenging to predict and monitor their in-service performance. The laboratory-scale testing platform presented herein assists the investigation of the influence of concurrent mechanical loadings and environmental conditions on these materials. The platform was designed to be low-cost and user-friendly. Its chemically resistant materials make the platform adaptable to studies of chemical degradation due to in-service exposure to fluids. An example of experiment was conducted at RT on closed-cell polyurethane foam samples loaded with a weight corresponding to ~50% of their ultimate static and dry load. Results show that the testing apparatus is appropriate for these studies. Results also highlight the larger vulnerability of the polymer under concurrent loading, based on the higher mid-point displacements and lower residual failure loads. Recommendations are made for additional improvements to the testing apparatus.

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites in service is a critical aspect for their designs and condition-based maintenance. We present a novel low-cost laboratory testing platform for the investigation of the influence of concurrent mechanical and environmental loadings, and may help design more efficient yet safer composite structures.

Polimer Dayanıklılık Çalışmaları ve Eşzamanlı Hygrothermo-mekanik Uyaranlara altında Fiber takviyeli kompozitler Polimer A Test Platformu

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs ...

Mühendislik

Atomically Traceable Nanostructure Fabrication

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process being used in order to maintain exquisite control over both feature size and feature density. Here, we demonstrate a method for tracking atomically resolved and controlled structures from initial template definition through final nanostructure metrology, opening up a pathway for top-down atomic control over nanofabrication. Hydrogen depassivation lithography is the first step of the nanoscale fabrication process followed by selective atomic layer deposition of up to 2.8 nm of titania to make a nanoscale etch mask. Contrast with the background is shown, indicating different mechanisms for growth on the desired patterns and on the H passivated background. The patterns are then transferred into the bulk using reactive ion etching to form 20 nm tall nanostructures with linewidths down to ~6 nm. To illustrate the limitations of this process, arrays of holes and lines are fabricated. The various nanofabrication process steps are performed at disparate locations, so process integration is discussed. Related issues are discussed including using fiducial marks for finding nanostructures on a macroscopic sample and protecting the chemically reactive patterned Si(100)-H surface against degradation due to atmospheric exposure.

We report a protocol for combining the atomic metrology of the Scanning Tunneling Microscope for surface patterning with selective Atomic Layer Deposition and Reactive Ion Etching. Using a robust process involving numerous atmospheric exposures and transport, 3D nanostructures with atomic metrology are fabricated.

Atomik İzlenebilir Nanoyapı İmalatı

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at a frequency above the acoustic range (20 kHz). As a solid-state technology, ultrasonic lubrication can be used where conventional lubricants are unfeasible or undesirable. Further, ultrasonic lubrication allows for electrical modulation of the effective friction coefficient between two sliding surfaces. This property enables adaptive systems that modify their frictional state and associated dynamic response as the operating conditions change. Surface wear can also be reduced through ultrasonic lubrication. We developed a protocol to investigate the dependence of friction force reduction and wear reduction on the linear sliding velocity between ultrasonically lubricated surfaces. A pin-on-disc tribometer was built which differs from commercial units in that a piezoelectric stack is used to vibrate the pin at 22 kHz normal to the rotating disc surface. Friction and wear metrics including effective friction force, volume loss, and surface roughness are measured without and with ultrasonic vibrations at a constant pressure of 1 to 4 MPa and three different sliding velocities: 20.3, 40.6, and 87 mm/sec. An optical profilometer is utilized to characterize the wear surfaces. The effective friction force is reduced by 62% at 20.3 mm/sec. Consistently with existing theories for ultrasonic lubrication, the percent reduction in friction force diminishes with increasing speed, down to 29% friction force reduction at 87 mm/sec. Wear reduction remains essentially constant (49%) at the three speeds considered.

We present a protocol for using a piezoelectrically-assisted tribometer and optical profilometer to investigate the dependence of ultrasonic wear and friction reduction on linear velocity, contact pressure, and surface properties.

Ultrasonik Yağlama üzerinde deneyler bir piezoelektrik destekli tribometre ve Optik profilometre kullanma

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and non-destructively reveals the hydrogen density distribution at surfaces, at interfaces, and in the volume of solid materials with high depth resolution. The technique applies a 15N ion beam of 6.385 MeV provided by an electrostatic accelerator and specifically detects the 1H isotope in depths up to about 2 &#956;m from the target surface. Surface H coverages are measured with a sensitivity in the order of ~1013 cm-2 (~1% of a typical atomic monolayer density) and H volume concentrations with a detection limit of ~1018 cm-3 (~100 at. ppm). The near-surface depth resolution is 2-5 nm for surface-normal 15N ion incidence onto the target and can be enhanced to values below 1 nm for very flat targets by adopting a surface-grazing incidence geometry. The method is versatile and readily applied to any high vacuum compatible homogeneous material with a smooth surface (no pores). Electrically conductive targets usually tolerate the ion beam irradiation with negligible degradation. Hydrogen quantitation and correct depth analysis require knowledge of the elementary composition (besides hydrogen) and mass density of the target material. Especially in combination with ultra-high vacuum methods for in-situ target preparation and characterization, 1H(15N,&#945;&#947;)12C NRA is ideally suited for hydrogen analysis at atomically controlled surfaces and nanostructured interfaces. We exemplarily demonstrate here the application of 15N NRA at the MALT Tandem accelerator facility of the University of Tokyo to (1) quantitatively measure the surface coverage and the bulk concentration of hydrogen in the near-surface region of a H2 exposed Pd(110) single crystal, and (2) to determine the depth location and layer density of hydrogen near the interfaces of thin SiO2 films on Si(100).

We illustrate the application of 1H(15N,&#945;&#947;)12C resonant nuclear reaction analysis (NRA) to quantitatively evaluate the density of hydrogen atoms on the surface, in the volume, and at an interfacial layer of solid materials. The near-surface hydrogen depth profiling of a Pd(110) single crystal and of SiO2/Si(100) stacks is described.

Nükleer Reaksiyon Analizi Derinlik Profiling yoluyla Yüzey ve Arayüz Katmanlar ve Dökme Malzeme Hidrojen Konsantrasyonları miktar tayini

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Protocol for Relative Hydrodynamic Assessment of Tri-leaflet Polymer Valves

Limitations of currently available prosthetic valves, xenografts, and homografts have prompted a recent resurgence of developments in the area of tri-leaflet polymer valve prostheses. However, identification of a protocol for initial assessment of polymer valve hydrodynamic functionality is paramount during the early stages of the design process. Traditional in vitro pulse duplicator systems are not configured to accommodate flexible tri-leaflet materials; in addition, assessment of polymer valve functionality needs to be made in a relative context to native and prosthetic heart valves under identical test conditions so that variability in measurements from different instruments can be avoided. Accordingly, we conducted hydrodynamic assessment of i) native (n = 4, mean diameter, D = 20 mm), ii) bi-leaflet mechanical (n= 2, D = 23 mm) and iii) polymer valves (n = 5, D = 22 mm) via the use of a commercially available pulse duplicator system (ViVitro Labs Inc, Victoria, BC) that was modified to accommodate tri-leaflet valve geometries. Tri-leaflet silicone valves developed at the University of Florida comprised the polymer valve group. A mixture in the ratio of 35:65 glycerin to water was used to mimic blood physical properties. Instantaneous flow rate was measured at the interface of the left ventricle and aortic units while pressure was recorded at the ventricular and aortic positions. Bi-leaflet and native valve data from the literature was used to validate flow and pressure readings. The following hydrodynamic metrics were reported: forward flow pressure drop, aortic root mean square forward flow rate, aortic closing, leakage&#160;and regurgitant volume, transaortic closing, leakage, and total energy losses. Representative results indicated that hydrodynamic metrics from the three valve groups could be successfully obtained by incorporating a custom-built assembly into a commercially available pulse duplicator system and subsequently, objectively compared to provide insights on functional aspects of polymer valve design.

There has been renewed interest in developing polymer valves. Here, the objectives are to demonstrate the feasibility of modifying a commercial pulse duplicator to accommodate tri-leaflet geometries and to define a protocol to present polymer valve hydrodynamic data in comparison to native and prosthetic valve data collected under near-identical conditions.

Tri-broşür Polimer Vanalar göreceli hidrodinamik Değerlendirme Protokolü

Limitations of currently available prosthetic valves, xenografts, and homografts have prompted a recent resurgence of developments in the area of ...

Biyomühendislik

Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are demonstrated here. The catalyst forms a substitutional solid solution structure, with a small and uniform particle size around 2 nm. This is realized by careful control over the impregnation, calcination, and reduction steps during catalyst preparation and is identified by advanced in situ synchrotron techniques. The catalyst propane dehydrogenation performance continuously improves with increasing Cu:Pt atomic ratio.

A convenient method for the synthesis of 2 nm supported bimetallic nanoparticle Pt-Cu catalysts for propane dehydrogenation is reported here. In situ synchrotron X-ray techniques allow for the determination of the catalyst structure, which is typically unobtainable using laboratory instruments.

Propan Dehidrojenasyon için Desteklenen Pt-Cu Katı Solüsyon Nanopartikül Katalizörlerinin Sentezi ve Testi

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are ...

Kimya

Determining Tribocorrosion Rate and Wear-Corrosion Synergy of Bulk and Thin Film Aluminum Alloys

The increasing complexity and severity of service conditions in areas, such as aerospace and marine industries, nuclear systems, microelectronics, batteries, and biomedical devices, etc., impose great challenges on the reliable performance of alloys exposed to extreme conditions where mechanical and electrochemical attack co-exist. Finding ways for alloys to mitigate the combined attack of wear and corrosion (i.e., tribocorrosion) under such extreme conditions is thus highly critical for improving their reliability and service lifetime when used in such conditions. The challenge lies in the fact that wear and corrosion are not independent of each other, but rather work synergistically to accelerate the total material loss. Thus, a reliable method to evaluate the tribocorrosion resistance of metals and alloys is needed. Here, a protocol for measuring the tribocorrosion rate and wear-corrosion synergy of Al-based bulk and thin film samples in a corrosive environment under room temperature is presented.

Here, we present a protocol to measure the tribocorrosion rate and wear-corrosion synergy of thin film and bulk Al alloys in simulated sea water at room temperature.

Tribocorrosion hızı ve toplu ve İnce Film Alüminyum Alaşımlarının aşınma-korozyon sinerji belirleme

The increasing complexity and severity of service conditions in areas, such as aerospace and marine industries, nuclear systems, microelectronics, ...

Hydrogen Charging of Aluminum using Friction in Water

A new method of hydrogen charging of aluminum was developed by means of a friction in water (FW) procedure. This procedure can easily introduce high amounts of hydrogen into aluminum based on the chemical reaction between water and non-oxide coated aluminum.

In order to introduce high amounts of hydrogen in aluminum and aluminum alloys, a new method of hydrogen charging was developed, called the friction in water procedure.

Suda Sürtünme Kullanarak Alüminyumun Hidrojen Şarjı

A new method of hydrogen charging of aluminum was developed by means of a friction in water (FW) procedure. This procedure can easily introduce high ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a result, these platforms have not been fully exploited for direct observation of high-pressure transport in fractures. This work introduces microfluidic platforms that enable direct observation of multiphase flow in devices featuring surrogate permeable media and fractured systems. Such platforms provide a pathway to address important and timely questions such as those related to CO2 capture, utilization and storage. This work provides a detailed description of the fabrication techniques and an experimental setup that may serve to analyze the behavior of supercritical CO2 (scCO2) foam, its structure and stability. Such studies provide important insights regarding enhanced oil recovery processes and the role of hydraulic fractures in resource recovery from unconventional reservoirs. This work presents a comparative study of microfluidic devices developed using two different techniques: photolithography/wet-etching/thermal-bonding versus Selective Laser-induced Etching. Both techniques result in devices that are chemically and physically resistant and tolerant of high pressure and temperature conditions that correspond to subsurface systems of interest. Both techniques provide pathways to high-precision etched microchannels and capable lab-on-chip devices. Photolithography/wet-etching, however, enables fabrication of complex channel networks with complex geometries, which would be a challenging task for laser etching techniques. This work summarizes a step-by-step photolithography, wet-etching and glass thermal-bonding protocol and, presents representative observations of foam transport with relevance to oil recovery from unconventional tight and shale formations. Finally, this work describes the use of a high-resolution monochromatic sensor to observe scCO2 foam behavior where the entirety of the permeable medium is observed simultaneously while preserving the resolution needed to resolve features as small as 10 &#181;m.

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

This paper describes a protocol along with a comparative study of two microfluidic fabrication techniques, namely photolithography/wet-etching/thermal-bonding and Selective Laser-induced Etching (SLE), that are suitable for high-pressure conditions. These techniques constitute enabling platforms for direct observation of fluid flow in surrogate permeable media and fractured systems under reservoir conditions.

Kırık Konvansiyonel Olmayan Rezervuarlarda Mikroölçekli Süperkritik CO2 Köpük Taşımanın Yüksek Basınçlı Testlerinde Mikroakışkan Üretim Teknikleri

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...

Hydrogen Production and Utilization in a Membrane Reactor

Industrial hydrogenation consumes ~11 Mt of fossil-derived H2 gas yearly. Our group invented a membrane reactor to bypass the need to use H2 gas for hydrogenation chemistry. The membrane reactor sources hydrogen from water and drives reactions using renewable electricity. In this reactor, a thin piece of Pd separates an electrochemical hydrogen production compartment from a chemical hydrogenation compartment. The Pd in the membrane reactor acts as (i) a hydrogen-selective membrane, (ii) a cathode, and (iii) a catalyst for hydrogenation. Herein, we report the use of atmospheric mass spectrometry (atm-MS) and gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) to demonstrate that an applied electrochemical bias across a Pd membrane enables efficient hydrogenation without direct H2 input in a membrane reactor. With atm-MS, we measured a hydrogen permeation of 73%, which enabled the hydrogenation of propiophenone to propylbenzene with 100% selectivity, as measured by GC-MS. In contrast to conventional electrochemical hydrogenation, which is limited to low concentrations of starting material dissolved in a protic electrolyte, the physical separation of hydrogen production from utilization in the membrane reactor enables hydrogenation in any solvent or at any concentration. The use of high concentrations and a wide range of solvents is particularly important for reactor scalability and future commercialization.

Membrane reactors enable hydrogenation in ambient conditions without direct H2 input. We can track the hydrogen production and utilization in these systems using atmospheric mass spectrometry (atm-MS) and gas chromatography mass spectrometry (GC-MS).

Bir Membran Reaktöründe Hidrojen Üretimi ve Kullanımı

Industrial hydrogenation consumes ~11 Mt of fossil-derived H2 gas yearly. Our group invented a membrane reactor to bypass the need to use H2 gas for ...