浆料处理机

随着环保治理要求的不断提升，环保设备的智能化发展成为必然要求。近日，优普医疗废水处理机新品发布，助力打好医疗废水污染防治攻坚战！新出这套医疗废水处理机是基于常规臭氧氧化+化学氧化消毒+PH酸碱中和技术，可一键全自动处理各类医疗废水，可去除医疗废水中的特殊污染物（药物、消毒剂、寄生虫卵、病原性微生物等），满足各医疗机构水污染物排放标准要求。一、医疗废水处理机五大创新点：　　（1）全塑机身设计，外观升级，灰白色调，干净明朗，美观大方；　　（2）采用纳米微孔曝气工艺设计，微气泡气液混合技术，可快速消杀、灭活病毒；　　（3）设备配置流量大于40L/分钟，压力大于0.2Kg电磁空气泵，噪音低，并且可以持续工作；　　（4）内部新增变频螺杆泵一台，可通过变频器或人机界面设定过滤流量。　　（5）系统具有软件、硬件升级功能，方便后续功能扩展。二、优普医疗废水处理机性能优势：　　（1）防腐耐用　　设备外壳采用ABS材质，耐磨性、阻燃性、抗冲击性良好，表面电泳喷涂处理，加药系统管道采用氟橡胶材质，防腐耐用；　　（2）操作简单　　采用LabPLC可编程控制技术，交互式图形化控制界面，直接连接各种模拟量、数字量传感器，通过APP、PC、WEB等终端远程完成系统控制、参数设置、系统报警、系统清洗、系统排空、药剂添加等功能。　　（3）工艺精湛设备通过循环式臭氧氧化和化学氧化消毒工艺设计，消杀、灭活病毒更chedi。　　（4）数据监测　　采用在线水质测控系统，可实现对压力、电导、温度、浊度、流量、液位、PH等一个或多个指标的在线监测，具有数据采集、控制、报警功能。　　（5）智能除湿　　设备配置智能除湿控制装置，可以在20-95度温度环境下正常工作，当系统传感器检测到环境温度高于85%时，启动除湿系统，湿度低于65%时停止，整个过程全自动控制，安全可靠耗能低。　　（6）维护方便　　医疗废水处理机轻维护，只需要按照需求适当的添加酸碱中和剂，维护前置过滤器即可。　　（7）环境友好通过数字计量泵、在线数字PH传感器加药，加药量控制准确，无过量、无残留、无二次污染，且无需委外处理。三、解决方案医疗废水处理机可处理医疗过程中产生的酸碱溶液，仪器清洗类废水、PCR实验室产生的致病性细菌、病毒等。　　（1）处理工艺流程　　（2）适用范围广泛适用于小型医疗机构、医疗门诊部、乡镇卫生院、村级卫生室、疾控、血站、畜牧兽医实验室、微生物实验室等轻度污染、对细菌、新冠肺炎等传染性病毒要求严格的相关机构。　　此次新品UPYL系列优普医疗废水处理机的发布，让优普在水处理领域的道路再次迈进一大步。未来，优普将继续响应国家环保政策号召，紧跟水处理行业所需，着力研发新型产品，用更加贴近用户需求的产品和完善的服务体系，助力废水处理行业的发展和创新。

燃料电池（Fuel Cell）市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧，减少传统能源对环境造成的污染；有序推进碳中和的各项任务目标，不断深化能源结构优化，提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池（Fuel Cell）是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注，并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前，燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC，Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC，Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC，Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC，Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC，Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC，与其它几种类型燃料电池相比，具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点，被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示，膜电极（membrance-electrode assembly, MEA）是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成，是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所，也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一，要求催化层涂敷均匀，同时尽量减少铂含量以降低成本，因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数，最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示，常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒，最佳粒度范围为 2～5nm，但这些纳米颗粒不是独立存在的，而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20～40nm，在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在，粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态（棒状或线团）、粒度在 70 nm～2.5 µm 之间的团聚体，与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中，需要控制团聚物的粒度，优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体，粒度在200～400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时，碳载体是高度团聚的；离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部，内部的铂催化剂无法与电解质充分接触，因此利用率不高。 过度分散时，团聚物破裂，铂催化剂颗粒与碳载体分离，影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体，电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布，能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标，但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成，要准确测量浆料的粒度有一定的难度，目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术，用于表征不同尺度的颗粒，结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰（1～3 分钟），足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外，如果测量多个衍射峰（20 分钟以上），则可采用全谱拟合技术，更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据，样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示，分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明，EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值 3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如，碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据，这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下，Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算，如表 2 所总结。 如图4所示，浆料和催化剂涂覆膜（CCM）样品与粉末样品相比，铂衍射峰变窄，说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明，在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中，浆料变得过热。因此，在超声处理过程中，通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中，晶粒尺寸的变化（如颗粒粗化），会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法，粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽，非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便，测试速度快，通常不到1分钟，也非常适合生产过程控制。此外，激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布，峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数，20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示，该浆料的粒度分布结果相对标准偏差（RSD）1%，具有高度的重复性。 激光衍射法通常测量的是催化剂浆料中碳载催化剂团聚物的粒度分布。分散良好的催化剂浆料中，碳载催化剂团聚物典型的粒度范围在 100 nm 至 1 µm 之间。但是图 5 中可以观察到100nm 以下的颗粒，表明在分散过程中能量输入过高导致铂催化剂颗粒从载体上脱落，使浆料过度分散。众所周知，催化剂颗粒的粒度对电池性能影响很大。如果催化浆料分散不好，会导致催化剂利用率和传质效率下降，降低电池性能。适当的分散能够改善催化浆料的分散状态（进而改善电池的整体性能），但过度分散也会导致催化剂颗粒从碳载体上脱落，最终影响电池性能。 激光衍射法也可以研究颗粒的易碎性，优化分散过程。将铂担载量40%的Vulcan XC72R 碳载催化剂粉末加入到异丙醇中，在剪切条件下进行分散，使用Mastersizer 3000监测浆料粒度随剪切时间的的变化。如图 6 所示，随着剪切时间的延长，10-100 µm 团聚体颗粒的数量减少，而 10µm 以下的颗粒数量增加。2 小时后，仍有大量团聚物 (10 µm) 存在，这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散，才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比，动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度，范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇（IPA）中，用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的，采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量，重复测量5次。如图 7 所示，尽管浆料不透明，5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示，体积平均粒度为 1.04 µm，多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽，与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术（DLS）主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动，颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比，大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号，因此动态光散射法（DLS）没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位，研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用，确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关，可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲，特别是在介电常数较高的分散介质（如甲醇）中，Zeta 电位越高，浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方，改进浆料的稳定性。事实上，已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现，浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒，说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术，可以从不同尺度表征催化剂浆料，优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布，可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量，可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用，预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪，可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸，验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论：科学出版社，2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ，Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006，31(5):719~727[3] 胡嫦娥，刘琼，周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al, J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。

p style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 108px" title="2.png" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/2f4ede14-87a6-4ade-8bfd-9402d76e9ce7.jpg" width="600" height="108"//ppbr//pp湖南利德电子浆料股份有限公司成立于 2008 年，原隶属于湖南利德集团，是原集团的电子材料事业部，单独成立的具有独立法人资格的股份制公司，公司坐落于湖南株洲（国家）高新区金龙路国投众普森科技园，是专门从事电子浆料研发、生产与销售的高新技术企业。/ppbr//pp公司从事电子浆料开发生产已有十余年历史，专注于研发和生产各种厚膜行业用电子浆料，产品包括各种银浆、电阻浆和介质浆，其中银浆和介质浆全为无铅环保产品。所有产品均遵循环保，节能的理念，且经过与客户使用条件几乎相同的测试与试验，力图真实体验客户感受。公司采取自主研发和与高校合作方式，先后承担了国家“863”项目、国家中小企业创新基金项目及湖南省重点科技项目，形成了具有完全自主知识产权的多系列电子浆料产品。/ppbr//ppstrongPhenom SEM 的应用/strong/pp应用领域：太阳能电池浆料、金属基板浆料、汽车玻璃热线浆料、银钯浆料及普通浆料、低温浆料及导电胶。/ppbr//pp样品 纯 Al 浆料/ppbr//pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 303px" title="Snip20150922_115.png" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/f629b550-2c06-49cf-8612-052ce76be860.jpg" width="600" height="303"//ppbr//pp利用四分割背散射探头的 Topo 模式，可以清楚的分辨 Al 浆料表面的凸起和凹陷，观察其形貌。同时，在 Full 模式下通过被加强的对比度，分辨出轻重元素，找到并排除样品中的杂质。/ppbr//pp样品 太阳能背板 Al 浆截面/ppbr//pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 638px" title="飞纳电镜铝浆截面.jpg" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/b28a9b82-1ef2-4de6-b74e-814acb9e9563.jpg" width="600" height="638"//ppbr//pp太阳能电池板背部设计的环保型导电铝浆，与晶体硅片实现完美的热膨胀匹配，转换效率高，其中的鼓包是需要工艺中排除的缺陷，利用飞纳电镜扫描区域的旋转，将基板置于水平位置，利于观察分析和排除缺陷。/ppbr//pp样品 Ag 粉/ppbr//pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 480px" title="飞纳电镜 Ag 粉.jpg" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/ea574af0-c3a2-4144-8ae6-606d7f9f71e7.jpg" width="600" height="480"//pp style="TEXT-ALIGN: center"img style="WIDTH: 600px HEIGHT: 335px" title="飞纳电镜利德表格.jpg" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/uepic/aa1eea30-4098-4048-b75f-f8ed2d7cce81.jpg" width="600" height="335"//pp style="TEXT-ALIGN: center"br//pp利用飞纳全景拼图软件，可在较大区域中采集500张高倍银颗粒图像，然后利用飞纳颗粒系统软件，对其进行单颗粒识别和颗粒参数的统计分析。/ppbr//ppstrong客户选购 Phenom 飞纳的原因/strong/pp客户购买主要是基于飞纳独特的双低倍导航（快速寻样）、优越的抗震性能和小巧的体积。/pp2015 年 8 月 22 日，Phenom 飞纳电镜在利德浆料历时四天的培训验收工作顺利完成，感谢公司领导及同事的支持，也祝愿利德浆料在 Phenom 飞纳电镜的协助下，领军行业，把握脉搏，精益求精，走向卓越。/p