Name: Een eenvoudige, low-cost, en robuust systeem om het volume van Hydrogen Evolved door chemische reacties met waterige oplossingen Meet (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 32 s
Description: Leer een eenvoudige, kosteneffectieve methode om waterstofgasvorming bij chemische reacties te meten met een dataregistratiebalans. Deze techniek helpt onderzoekers bij het evalueren van katalysatorefficiëntie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs danken de EPSRC en Intelligent Energy Ltd voor de financiering van dit project. PB dankt ook de SCI voor het toekennen van een Messel Scholarship.

1. Set-up van data-logging software <ol><li> Installeer het verzamelen van gegevens en spreadsheet-software op een computer uitgerust met een RS232 seriële poort. </li><li> Sluit de computer aan op de weegschaal met een geschikte RS232-aansluitkabel (bij deze methode zowel de computer en het saldo vereist een 9-pins connector). Het saldo zal doorgaans worden aangesloten op COM1. </li><li> Open het verzamelen van gegevens software. </li><li> Om de gegevens te melden in een spreadsheet (bv Excel), ga dan naar &#39;Mode&#39;, vervolgens op &#39;Stuur toetsaanslagen op&#39;, voert u de juiste naam van de spreadsheet-software in de &#39;Application titelbalk Tekst&#39; en selecteer &#39;excel.exe&#39; in de &#39;Command line&#39; en druk op &#39;OK&#39;. Een vinkje verschijnt naast &#39;Stuur toetsaanslagen&#39; in de &#39;Mode&#39; drop-down menu. </li><li> Ga naar &#39;Port&#39;, vervolgens op &#39;Instellingen&#39;, en ervoor zorgen dat de waarden die geschikt zijn voor het evenwicht in vraag en druk op &#39;OK&#39;;. </li><li> Ga naar &#39;Definiëren&#39;, dan &#39;input data recordstructuur definiëren&#39;, en selecteer &#39;Numeriek char ontvangen&#39; in het &#39;begin van de record Event&#39; sectie en &#39;Carriage Return of CRLF Ontvangen&#39; in de &#39;End Of Record Event&#39; gedeelte, dan druk op &#39;Doorgaan&#39;. </li><li> Wanneer een vak &quot;Input Record Structure &#39;verschijnt, selecteert u&quot; Elke data record bevat één veld data&#39; en vervolgens op &#39;Doorgaan&#39;. </li><li> Wanneer een vak &quot;Input Record Definition Editor - Stuur toetsaanslagen Mode &#39;verschijnt: in veld 1, zet de&#39; Input Filter &#39;naar&#39; numerieke gegevens Only &#39;en de&#39; Field postamble toetsaanslagen &#39;naar&#39; {tab} {minute}: {Second } {LEFT} {} DOWN &#39;en vervolgens op&#39; OK &#39;. </li><li> Ga naar &#39;Definiëren&#39;, vervolgens op &#39;Definieer sneltoetsen en warme acties&#39;. Selecteer Hot Key 1, selecteer vervolgens de Hot kernactiviteit &#39;opschorten WinWedge&#39; en geef deze de Hot Key Keystroke van &#39;Backspace&#39;, en druk opOK. </li><li> Ga naar &#39;Bestand&#39;, vervolgens op &#39;Opslaan als&#39; en sla de methode in een geschikte map. </li></ol> 2. Experimental Set-up <ol><li> water toe te voegen aan een glazen kom toe tot ongeveer ¾ vol. Plaats vervolgens de glazen kom op een temperatuur-gecontroleerde opruier-kookplaat en verhit tot 50 ° C; als alternatief, gebruik dan een thermostaat waterbad. </li><li> Voeg gedeïoniseerd water (5 ml) in een 50 ml rondbodemkolf en plaats dit in het waterbad zodanig dat het niveau van het water in het bad is ruim boven het niveau van water in de kolf. </li><li> Plaats een thermometer in de hals van de kolf aan de temperatuur van het water te controleren (bij evenwicht, de temperatuur van het water in de kolf is meestal ~ 5 ° C lager dan de ingestelde punt op de kookplaat). Opmerking: De set-up is klaar wanneer de temperatuur van het water in het vat constant gedurende een 10 minuten periode blijft. </li><li> Vul een beker met gedemineraliseerd water. </li&gt; <li> Plaats een lege beker op de data-logging balans. </li><li> De bouw van een brug van kunststof plaat, die water uit de tuit van de beker om de lege beker kan overbrengen op de data-logging balans. Zorg ervoor dat de plastic brug is geen fysiek contact met de beker op het data-logging balans. </li><li> Vul een 500 ml maatcilinder met gedeïoniseerd water. </li><li> Terwijl die het open einde met een gehandschoende hand, keren de meetcilinder en plaats deze in de beker, zodat het open uiteinde van de meetcilinder is net onder het oppervlak van het water. </li><li> Gebruik een retort standaard voorzien van twee bazen en klemmen om de maatcilinder ondersteunen. Afhankelijk van de grootte van de maatcilinder, contragewichten plaats op basis van de retort staan ​​om gezekerd door het gewicht van het water. </li><li> Stel de positie van de beker, zodat de tuit is in contact met de kunststof brug. </li><li> Til de maatcilinder tot eenllow afgifte van water en het binnendringen van lucht te waarborgen dat de mate van lucht in de maatcilinder consistent aan het begin van elk experiment (bijvoorbeeld 100 ml lucht). </li><li> Plaats de niet-slijpstuk uiteinde van een gemodificeerde adapter in een stuk buis. Seal door zorgvuldig te wikkelen van Parafilm rond de verbinding tussen het gewricht en de slang. </li><li> Het uiteinde van de slang in de maatcilinder. </li><li> Zorg ervoor dat de toevoeging van overtollig water zal resulteren in het draaiende af op de balans door het toevoegen van een beetje water aan de beker. Lekken kunnen optreden bij hoge stroomsnelheden bij de aansluiting tussen uitloop van de beker en de kunststof brug. </li><li> Zorg ervoor dat de balans niet leest nul. Indien nodig, voeg wat water aan de beker op het data-logging balans. </li><li> Met behulp van een balans, wegen ofwel 0,05, 0,10, 0,15, 0,20 of 0,25 g silicium in een klein glazen flesje; niet een plastic weegschuitje gebruiken omdat sommige silicium neiging vast te zitten aan de binnenkanthals van de fles wanneer deze wordt toegevoegd aan het reactiemengsel van een weegschuitje. Dit probleem wordt vermeden door in plaats daarvan snel inverteren een klein glazen flesje in de hals van de kolf. </li></ol> 3. Experimentele procedure <ol><li> Voeg natriumhydroxideoplossing (5 ml, 20 gew%) aan een 50 ml rondbodemkolf en plaats dit in het waterbad zodanig dat het niveau van het water in het bad is ruim boven het niveau van water in de kolf. </li><li> Plaats een thermometer in de hals van de kolf aan de oplossing temperatuur monitor (bij evenwicht, de temperatuur van het water in de kolf in deze set-up is meestal ~ 5 ° C lager dan de ingestelde punt op de kookplaat). </li><li> Laat gedurende 10 min in evenwicht. </li><li> Voordat het evenwicht periode eindigt, opent u een nieuw werkblad in de spreadsheet softwarepakket en open vervolgens het verzamelen van gegevens software. Laad de methode gemaakt in stap 1 door te gaan naar &#39;Bestand&#39; op het verzamelen van gegevens softwarestart menu, en vervolgens &#39;Open methode&#39;. </li><li> Net voor de 10 min equilibreren periode is te wijten aan het einde, ga naar &#39;activeren&#39; en klik vervolgens op &#39;normale modus&#39;. De gegevens zullen beginnen worden geregistreerd in het spreadsheet softwarepakket. </li><li> Aan het eind van de 10 min equilibreerperiode voeg het silicium door snel omkeren van het glazen flesje en afzetten van het silicium in de natriumhydroxideoplossing. </li><li> Snel plaats het verbindingsstuk van geslepen glas van de adapter die aan de buis is bevestigd in de hals van de rondbodemkolf. Nul de balans. Het moment waarop het saldo nul wordt als de tijd (t) = 0 in de gegevensanalyse. </li><li> Na 10 minuten zijn verstreken, stopt u de data logging door op de backspace-toets en vervolgens de &#39;Quit&#39; optie in het menu software het verzamelen van gegevens. Sla het bestand in de spreadsheet softwarepakket. </li><li> Verwijder de adapter die uit de kolf naar de buis wordt aangebracht en voeg water queNCH ​​de reactie. </li><li> Isoleer het vaste residu in de kolf voor verdere analyse door centrifugeren of zwaartekracht filtratie, of de overdracht van het gehele reactiemengsel in een bekerglas en neutraliseren met zoutzuur (1 M) en verwijdering van het afval op de juiste wijze. </li></ol> 4. Data Analysis <ol><li> Zorg ervoor dat de gegevens in een geschikt spreadsheet softwarepakket wordt geladen. </li><li> Zoek het punt waarop het saldo nul; Dit wordt beschouwd als het (t) = 0 punt van de reactie. </li><li> Verwijder de gegevens die deze voorafgaat. </li><li> Plaats een kolom aan de linkerkant van deze gegevens. Dit zal de tijd bevatten. </li><li> Voeg het juiste tijdsintervallen, vanaf nul naar de kolom die net is ingebracht. Het evenwicht in deze onderzoeken gebruikte aangemeld 8,5 datapunten per seconde, en daardoor tijdsinterval van 0,117647 (= 1 / 8,5) sec werden gebruikt. </li><li> Denk aan gas die over water heeft verzameld om te worden verzadigd met waterdamp. Tijdens de collection proces, het waterniveau in de maatcilinder aangepast aan de inwendige druk in de maatcilinder bij atmosferische druk te handhaven. </li><li> Breng een globale correctie factor behulp Wet van Dalton, hetwelk de som van de individuele partiële drukken van de gassen in een mengsel (P1 ... Pn) gelijk is aan de totale druk (P tot). Want als de kamertemperatuur 298 K, de partiële druk van waterdamp 31,69.9 Pa en de totale druk van het gas in de meetcilinder is atmosferische druk (101.325 Pa), kan worden berekend dat er ongeveer 3,08% waterdamp volume in het verzamelde gas. Schat de hoeveelheid waterdamp in de waterstof bij andere temperaturen dan via de partiële druk van waterdamp bij een temperatuur in kwestie. </li><li> Om een ​​schatting van de hoeveelheid waterstof geproduceerd te krijgen (als de kamer temperatuur 298 K), wordt de hoeveelheid gas door 0,97. </li><li> Schat de eerste hydrogen generatie rate door het aanbrengen van een lineaire trendlijn op de eerste steile helling van de waterstof generatie curve. </li><li> Neem de inductieperiode de tijd waarin water wordt verplaatst van de maatcilinder. Deze schattingen van de inductie periode zijn niet absoluut; de werkelijke van waterstof reactie start vóór het einde van de inductieperiode &quot;geschat in deze experimenten een zekere hoeveelheid waterstof moet worden geproduceerd om te kunnen gaan verplaatsen water. Echter, deze waarden kan worden nagegaan of de relatieve verandering inductieperiode tussen experimenten. </li></ol>

<ol><li>Winter, M., Brodd, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+Are+Batteries%2C+Fuel+Cells%2C+and+Supercapacitors%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">What Are Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors?</a> Chem. Rev. 104, 4245-4269 (2004).</li>
<li>Deng, Z. Y., Ferreira, J. M. F., Sakka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen-generation+materials+for+portable+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Ceram.+Soc%22%5BJournal%5D)">Hydrogen-generation materials for portable applications.</a> J. Am. Ceram. Soc. 91, 3825-3834 (2008).</li>
<li>Grew, K. N., Brownlee, Z. B., Shukla, K. C., Chu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+Alane+as+a+hydrogen+storage+media+for+portable+fuel+cell+power+sources%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Assessment of Alane as a hydrogen storage media for portable fuel cell power sources.</a> J. Power Sources. 217, 417-430 (2012).</li>
<li>Fan, M. Q., Mei, D. S., Chen, D., Lv, C. J., Shu, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Portable+hydrogen+generation+from+activated+Al-Li-Bi+alloys+in+water%5BTitle%5D)+AND+%22Renew.+Energ%22%5BJournal%5D)">Portable hydrogen generation from activated Al-Li-Bi alloys in water.</a> Renew. Energ. 36, 3061-3067 (2011).</li>
<li>Amendola, S. C., Sharp-goldman, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+safe%2C+portable%2C+hydrogen+gas+generator+using+aqueous+borohydride+solution+and+Ru+catalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">A safe, portable, hydrogen gas generator using aqueous borohydride solution and Ru catalyst.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 25, 969-975 (2000).</li>
<li>Sharaf, O. Z., Orhan, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+fuel+cell+technology%3A+Fundamentals+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Renew.+Sust.+Energ.+Rev%22%5BJournal%5D)">An overview of fuel cell technology: Fundamentals and applications.</a> Renew. Sust. Energ. Rev. 32, 810-853 (2014).</li>
<li>Wallace, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sodium+silicide+and+the+development+of+the+portable+hydrogen+energy+market%5BTitle%5D)+AND+%22ECS+Trans%22%5BJournal%5D)">Sodium silicide and the development of the portable hydrogen energy market.</a> ECS Trans. 42, 219-230 (2012).</li>
<li>Brack, P., Dann, S. E., Wijayantha, K. G. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneous+and+homogenous+catalysts+for+hydrogen+generation+by+hydrolysis+of+aqueous+sodium+borohydride+%28NaBH4%29+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Energ.+Sci.+Eng%22%5BJournal%5D)">Heterogeneous and homogenous catalysts for hydrogen generation by hydrolysis of aqueous sodium borohydride (NaBH4) solutions.</a> Energ. Sci. Eng. 3, 174-188 (2015).</li>
<li>Huang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review%3A+Feasibility+of+hydrogen+generation+from+the+reaction+between+aluminum+and+water+for+fuel+cell+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">A review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications.</a> J. Power Sources. 229, 133-140 (2013).</li>
<li>McEvoy, J. G. Joseph Priestley. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMcEvoy%2C+JG+%22Encyclopedia+Britannica%22">Encyclopedia Britannica</a>. , http://www.britannica.com/biography/Joseph-Priestley (2015).</li>
<li>The Editors of Encyclopædia Britannica. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stephen+Hales%5BTitle%5D)+AND+%22Encyclopedia+Britannica%22%5BJournal%5D)">Stephen Hales.</a> Encyclopedia Britannica. , http://www.britannica.com/biography/Stephen-Hales (2015).</li>
<li>Ai, L., Gao, X., Jiang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+synthesis+of+cobalt+stabilized+on+macroscopic+biopolymer+hydrogel+as+economical+and+recyclable+catalyst+for+hydrogen+generation+from+sodium+borohydride+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">In situ synthesis of cobalt stabilized on macroscopic biopolymer hydrogel as economical and recyclable catalyst for hydrogen generation from sodium borohydride hydrolysis.</a> J. Power Sources. 257, 213-220 (2014).</li>
<li>Chen, Y., Shi, Y., Liu, X., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+polyvinylidene+fluoride+-+nickel+hollow+fiber+catalytic+membranes+for+hydrogen+generation+from+sodium+borohydride%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Preparation of polyvinylidene fluoride - nickel hollow fiber catalytic membranes for hydrogen generation from sodium borohydride.</a> Fuel. 140, 685-692 (2015).</li>
<li>Demirci, S., Sahiner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superior+reusability+of+metal+catalysts+prepared+within+poly+%28ethylene+imine%29+microgels+for+H2+production+from+NaBH4+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel+Process.+Technol%22%5BJournal%5D)">Superior reusability of metal catalysts prepared within poly (ethylene imine) microgels for H2 production from NaBH4 hydrolysis.</a> Fuel Process. Technol. 127, 88-96 (2014).</li>
<li>Loghmani, M. H., Shojaei, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+production+through+hydrolysis+of+sodium+borohydride%3A+Oleic+acid+stabilized+Co-La-Zr-B+nanoparticle+as+a+novel+catalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Energy%22%5BJournal%5D)">Hydrogen production through hydrolysis of sodium borohydride: Oleic acid stabilized Co-La-Zr-B nanoparticle as a novel catalyst.</a> Energy. 68, 152-159 (2014).</li>
<li>Manna, J., Roy, B., Vashistha, M., Sharma, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Co%2B2%2FBH-4+ratio+in+the+synthesis+of+Co-B+catalysts+on+sodium+borohydride+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Effect of Co+2/BH-4 ratio in the synthesis of Co-B catalysts on sodium borohydride hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 406-413 (2014).</li>
<li>Saha, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+supported+bimetallic+G-Co-Pt+nanohybrid+catalyst+for+enhanced+and+cost+effective+hydrogen+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Graphene supported bimetallic G-Co-Pt nanohybrid catalyst for enhanced and cost effective hydrogen generation.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 11566-11577 (2014).</li>
<li>Seven, F., Sahiner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superporous+P+%282-hydroxyethyl+methacrylate%29+cryogel-M+%28M+Co%2C+Ni%2C+Cu%29+composites+as+highly+effective+catalysts+in+H2+generation+from+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Superporous P (2-hydroxyethyl methacrylate) cryogel-M (M Co, Ni, Cu) composites as highly effective catalysts in H2 generation from hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 15455-15463 (2014).</li>
<li>Teprovich, J. A., Motyka, T., Zidan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+system+using+novel+additives+to+catalyze+hydrogen+release+from+the+hydrolysis+of+alane+and+activated+aluminum%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Hydrogen system using novel additives to catalyze hydrogen release from the hydrolysis of alane and activated aluminum.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 37, 1594-1603 (2012).</li>
<li>Brack, P., Dann, S. E., Wijayantha, K. G. U., Adcock, P., Foster, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+old+solution+to+a+new+problem%3F+Hydrogen+generation+by+the+reaction+of+ferrosilicon+with+aqueous+sodium+hydroxide+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Energ.+Sci.+Eng%22%5BJournal%5D)">An old solution to a new problem? Hydrogen generation by the reaction of ferrosilicon with aqueous sodium hydroxide solutions.</a> Energ. Sci. Eng. 3, 535-540 (2015).</li>
<li>Akdim, O., Demirci, U. B., Miele, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+efficient+acid-treated+cobalt+catalyst+for+hydrogen+generation+from+NaBH4+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Highly efficient acid-treated cobalt catalyst for hydrogen generation from NaBH4 hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 34, 4780-4787 (2009).</li>
<li>Akdim, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anchored+cobalt+film+as+stable+supported+catalyst+for+hydrolysis+of+sodium+borohydride+for+chemical+hydrogen+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Anchored cobalt film as stable supported catalyst for hydrolysis of sodium borohydride for chemical hydrogen storage.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 36, 14527-14533 (2011).</li>
<li>Chamoun, R., Demirci, U. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cobalt-supported+alumina+as+catalytic+film+prepared+by+electrophoretic+deposition+for+hydrogen+release+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Cobalt-supported alumina as catalytic film prepared by electrophoretic deposition for hydrogen release applications.</a> Appl. Surf. Sci. 256, 7684-7691 (2010).</li>
<li>Akdim, O., Demirci, U. B., Muller, D., Miele, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cobalt+%28II%29+salts%2C+performing+materials+for+generating+hydrogen+from+sodium+borohydride%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Cobalt (II) salts, performing materials for generating hydrogen from sodium borohydride.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 34, 2631-2637 (2009).</li>
<li>Erogbogbo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-demand+hydrogen+generation+using+nanosilicon%3A+splitting+water+without+light%2C+heat%2C+or+electricity%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">On-demand hydrogen generation using nanosilicon: splitting water without light, heat, or electricity.</a> Nano Lett. 13, 451-456 (2013).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+on+the+improved+hydrolysis+of+aluminum-calcium+hydride-salt+mixture+elaborated+by+ball+milling%5BTitle%5D)+AND+%22Energy%22%5BJournal%5D)">Investigation on the improved hydrolysis of aluminum-calcium hydride-salt mixture elaborated by ball milling.</a> Energy. 84, 714-721 (2015).</li>
<li>Muir, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+electroless+plating+method+for+preparation+of+highly+active+Co-B+catalysts+for+NaBH4+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">New electroless plating method for preparation of highly active Co-B catalysts for NaBH4 hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 414-425 (2014).</li>
<li>Wu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+and+kinetics+of+sodium+borohydride+hydrolysis+over+crystalline+nickel+and+nickel+boride+and+amorphous+nickel-boron+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Mechanism and kinetics of sodium borohydride hydrolysis over crystalline nickel and nickel boride and amorphous nickel-boron nanoparticles.</a> J. Power Sources. 268, 596-603 (2014).</li>
<li>Zhuang, D. W., Zhang, J. J., Dai, H. B., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+generation+from+hydrolysis+of+solid+sodium+borohydride+promoted+by+a+cobalt-molybdenum-boron+catalyst+and+aluminum+powder%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Hydrogen generation from hydrolysis of solid sodium borohydride promoted by a cobalt-molybdenum-boron catalyst and aluminum powder.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 38, 10845-10850 (2013).</li>
<li>Chen, Y., Pan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+various+Co-B+catalyst+synthesis+conditions+on+catalyst+surface+morphology+and+NaBH4+hydrolysis+reaction+kinetic+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Effect of various Co-B catalyst synthesis conditions on catalyst surface morphology and NaBH4 hydrolysis reaction kinetic parameters.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 1648-1663 (2014).</li>
<li>Cheng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+active+nanoporous+Co-B-TiO2+framework+for+hydrolysis+of+NaBH4%5BTitle%5D)+AND+%22Ceram.+Int%22%5BJournal%5D)">Highly active nanoporous Co-B-TiO2 framework for hydrolysis of NaBH4.</a> Ceram. Int. 41, 899-905 (2015).</li>
<li>Chinnappan, A., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanocatalyst%3A+Electrospun+nanofibers+of+PVDF+-+Dicationic+tetrachloronickelate+%28II%29+anion+and+their+effect+on+hydrogen+generation+from+the+hydrolysis+of+sodium+borohydride%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Nanocatalyst: Electrospun nanofibers of PVDF - Dicationic tetrachloronickelate (II) anion and their effect on hydrogen generation from the hydrolysis of sodium borohydride.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 37, 18851-18859 (2012).</li>
<li>Shang, Y., Chen, R., Jiang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+study+of+NaBH4+hydrolysis+over+carbon-supported+ruthenium%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Kinetic study of NaBH4 hydrolysis over carbon-supported ruthenium.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 33, 6719-6726 (2008).</li>
<li>Shang, Y., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semiempirical+Hydrogen+Generation+Model+Using+Concentrated+Sodium+Borohydride+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Fuels%22%5BJournal%5D)">Semiempirical Hydrogen Generation Model Using Concentrated Sodium Borohydride Solution.</a> Energy Fuels. 20, 2149-2154 (2006).</li>
<li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promoted+Mo+incorporated+Co-Ru-B+catalyst+for+fast+hydrolysis+of+NaBH4+in+alkaline+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Hydrogen+Energ%22%5BJournal%5D)">Promoted Mo incorporated Co-Ru-B catalyst for fast hydrolysis of NaBH4 in alkaline solutions.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 16202-16211 (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De meest kritische stappen van het protocol zijn die welke optreden bij het begin van een experiment. De grote temperatuursafhankelijkheid van de snelheid van deze hydrolysereacties betekent dat grote zorg moet worden gezorgd dat de oplossing deze temperatuur heeft bereikt vóór de toevoeging van de vaste stof. De vaste snel moeten worden toegevoegd en volledig, de geslepen glas van de adapter wordt naar behoren in de hals van de rondbodemkolf geplaatst en het saldo moet dan zo snel worden nulpunt mogelijk. Een onjuiste meting van de starttijd en de reactie temperatuur onjuiste resultaten genereren. De methode heeft een aantal beperkingen. Het is noodzakelijk dat de beker waarin de maatcilinder geplaatst zo smal als praktisch dat de verplaatste water uit de maatcilinder snel gekanaliseerd langs de plastic brug naar de balans. Anders is de oppervlaktespanning van het water maakt alslage opbouw van de waterstand bij lage stroomsnelheden (zie figuur 5), tot het punt waarop al het water is uitgebracht in een groot infuus. De fout van het saldo beperkt ook de resolutie van de gegevens. In deze experimenten, een evenwicht met een fout van ± 0,05 g werd gebruikt, dat passend is bij het genereren van enkele honderden milliliters waterstof, maar een balans met een kleinere fout zou wanneer kleinere hoeveelheden werden gemeten vereist. Zoals het verplaatste water druipt van de brug op de balans, de massa opgenomen door het evenwicht oscilleert, dat wil zeggen, als een druppel valt op de balans, de balans tijdelijk registreert een iets grotere massa. Dit betekent dat de differentiatie van de hoge tijdsresolutie ruwe gegevens met behulp van software pakketten is problematisch omdat het verloop oscilleert. De meest geschikte manier om het verloop van de steilste gedeelte van de waterstof generatie curve, en dus de waterstof generatie tarief te vinden, is om een ​​rechte lijn te passen aan het en berekent haar verloop. Automatisch opslaan van de gegevens in een spreadsheet, biedt deze werkwijze een aanzienlijke verbetering in nauwkeurigheid en temporele resolutie ten opzichte waterverplaatsing methoden die berusten op het opnemen van het gasvolume handmatig ontwikkeld. Echter, al is aanzienlijk lager in kosten dan werkwijzen welke camera en beeldanalyse software om gasontwikkeling volgen, is doorgaans van mindere temporele resolutie en dergelijke camera gebaseerde werkwijzen ook voorkomen dat het probleem van oscillerende massabalans metingen door water druppelvorming en produceren daarom gegevens die gemakkelijker kan worden verwerkt door differentiatie. De waterverplaatsing methode is toepasbaar voor de inning van gas dat een lage oplosbaarheid in water heeft. Aldus zou deze experimentele protocol worden aangepast voor het meten van snelheden van gas op basis van andere chemische reacties die slecht wateroplosbaar gas ontwikkelenes.

Vanwege hun hoge energiedichtheid, lithium-ion-accu&#39;s zijn momenteel een van de meest populaire krachtbronnen voor draagbare consumentenelektronica. De hoeveelheid energie die door een batterij kan worden afgeleverd beperkt. Er is dus momenteel veel interesse in het ontwikkelen van alternatieve methoden van draagbare stroom. Een van de meest veelbelovende methoden is het gebruik van protonenuitwisselingsmembraan (PEM), die elektriciteit en water produceren door het combineren van waterstof en zuurstof. PEM brandstofcellen hebben twee belangrijke voordelen ten opzichte van de batterijen. Ten eerste kan PEM brandstofcellen stroom voor een veel langere periode (zolang een waterstofstroom wordt gehandhaafd). Ten tweede, afhankelijk van de brandstof, PEM brandstofcellen kan een veel grotere energiedichtheid dan batterijen, wat betekent dat een kleiner systeem meer energie kan leveren. 1,2 Ten gevolge hiervan is er momenteel een grote hoeveelheid onderzoek gericht het ontwikkelen draagbare on-demand waterstofbronnen. 2-7 Een methode die momenteel veel aandacht krijgt is de vorming van waterstof door reactie van chemicaliën met water. 8,9 Een van de belangrijkste parameters die worden gemeten in deze reacties is de ontwikkeling van waterstof. Voor eenvoudige reacties, zoals de ontwikkeling van waterstof door toevoeging van chemische waterstof opslag materiaal aan waterige oplossingen, is het voordelig om een ​​eenvoudige, goedkope meetsysteem hebben. Een voorbeeld van een dergelijk systeem is de waterverplaatsing werkwijze, waarbij de hoeveelheid gas geproduceerd door een chemische reactie wordt eenvoudig gemeten door het volgen van het volume water verplaatst van een omgekeerde water gevulde meetcilinder. Deze techniek is ontstaan ​​in de pneumatische trog, die werd ontwikkeld door de botanicus Stephen Hales en vervolgens aangepast en zet bij de beroemdste gebruik door Joseph Priestley naar verschillende gassen, waaronder zuurstof te isoleren, in de 18 e eeuw. 10,11 De waterverplaatsing methodeis toepasbaar op elk gas dat niet bijzonder oplosbaar in water, zoals waterstof, en wordt nog steeds veel gebruikt om de hoeveelheid waterstof, die met de reacties van verschillende chemicaliën, zoals natriumboorhydride, aluminium en ferrosilicium opnemen met water. 12- 20 De klassieke waterverplaatsing werkwijze be- treffende registratie van de veranderingen van het waterpeil gas wordt ontwikkeld, is vervelend en kunnen bij hogere gasstroomsnelheid wanneer het waterniveau verandert, dan onjuist zijn, omdat het moeilijk voor de experimentator om een ​​nauwkeurige meting uit te voeren. Handmatig geregistreerde gegevens is ook inherent lage in temporele resolutie, als een experimentator metingen niet realistisch te nemen bij kleinere tussenpozen dan ~ 10 sec. Verschillende onderzoekers hebben dit probleem echter opgelost door middel van camera&#39;s aan de waterverplaatsing proces en gegevensanalyse software om de volumeverandering in de tijd extract opneemt. 21-25, dit requires kennis van het programmeren van computers en relatief dure apparatuur. Andere onderzoekers hebben het gebruik van massa-flow meters aan de waterstofstroom verbaal. 26-29 zijn echter vaak slechts het opsporen van gas over een smal bereik en zijn beter geschikt voor toepassingen waarin de stroom op een relatief constant blijft niveau. Een eenvoudigere benadering om een hogere resolutie, nauwkeuriger gegevens om het water verplaatst door waterstofontwikkeling kanaliseren in een ontvanger vat die is geplaatst op een massabalans. 30-35 De variatie van deze werkwijze die hierin is beschreven maakt gebruik van algemene laboratoriumkwaliteit en glaswerk een goedkope, commercieel beschikbare saldo waterstofontwikkeling nemen uit de reactie van silicium met waterige natriumhydroxide oplossing. In plaats van handmatig vastgelegd, worden de gegevens geregistreerd in een spreadsheet met een gegevensverzameling softwarepakket waarmee het saldo gegevens naar de computer verzenden. Het zou moetenworden opgemerkt dat hoewel deze techniek geschikt is voor het meten waterstofontwikkeling op milliliter schaal, is het niet geschikt voor het meten van zeer kleine (vanwege de onzekerheid in de balans) tot zeer groot (vanwege de beperkte omvang van de maatcilinder) volumes waterstof zonder de vereiste aanpassing (dat wil zeggen, met behulp van een hogere resolutie saldo of een grotere maatcilinder).

<table><tbody><tr><td>WinWedge software</td><td>Taltech</td><td></td><td>http://www.taltech.com/winwedge</td></tr><tr><td>High Resolution Top Loader Balance</td><td>LW Measurements, LLC</td><td>HRB6001</td><td>http://www.lwmeasurements.com/HRB-6001-High-Resoultion-Top-Loader-Balance-p/hrb6001.htm</td></tr><tr><td>Silicon</td><td>Sigma Aldrich</td><td>215619</td><td>325 mesh</td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>221465</td><td>Reagent grade</td></tr><tr><td>Aluminium (65.7%)-silicon (34.3%) alloy&nbsp;</td><td>Goodfellow</td><td>275-274-74</td><td></td></tr><tr><td>Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td>https://products.office.com/en-us/excel</td></tr><tr><td>Glass sample vials, 50 x 12 mm</td><td>Scientific Laboratory Supplies</td><td>TUB1152</td><td></td></tr><tr><td>Plastic sheet</td><td></td><td></td><td>Recycled van een gladde plastic drankfles</td></tr><tr><td>Silicone tubing, 5 x 8 mm BxO D</td><td>Scientific Laboratory Supplies</td><td>TUB3806</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm (2 in. by 250 ft.)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P7543</td><td></td></tr><tr><td>Adapter</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z415685</td><td>We used a custom-made adapter in our set-up, but this type of fitting would serve the same function</td></tr></tbody></table>

een eenvoudige, low-cost, en robuust systeem om het volume van hydrogen evolved door chemische reacties met waterige oplossingen meet

A Simple, Low-cost, and Robust System to Measure the Volume of Hydrogen Evolved by Chemical Reactions with Aqueous Solutions

Er is een groeiende onderzoeksinteresse in de ontwikkeling van draagbare systemen die op aanvraag waterstof kunnen leveren aan protonenuitwisselingsmembraan (PEM) waterstofbrandstofcellen. Onderzoekers die dergelijke systemen willen ontwikkelen, hebben een methode nodig om de gegenereerde waterstof te meten. Hierin beschrijven we een eenvoudige, goedkope en robuuste methode om de waterstof te meten die gegenereerd wordt door de reactie van vaste stoffen met waterige oplossingen. De reacties worden uitgevoerd in een conventionele rondbodemfles met één hals, geplaatst in een temperatuur gecontroleerd waterbad. De waterstof die gegenereerd wordt door de reactie in de fles wordt via buisleidingen naar een watergevulde omgekeerde meetcilinder geleid. Het water dat uit de meetcilinder wordt verdrongen door het binnenkomende gas, wordt omgeleid naar een beker op een weegschaal. De weegschaal is verbonden met een computer en de verandering in de massa-leeswaarde van de weegschaal in de tijd wordt geregistreerd met behulp van dataverzameling en spreadsheetsoftwareprogramma's. De gegevens kunnen vervolgens ongeveer worden gecorrigeerd voor waterdamp met behulp van de hierin beschreven methode, en parameters zoals de totale waterstofopbrengst, de waterstofgeneratiesnelheid en de inductieperiode kunnen ook worden afgeleid. De grootte van de meetcilinder en de resolutie van de weegschaal kunnen worden gewijzigd om de opstelling aan te passen aan verschillende waterstofomgevingen en stromingssnelheden.

Om de reproduceerbaarheid van de experimentele opstelling te onderzoeken werden variërende massa silicium reageren met waterige natriumhydroxide oplossing om waterstof te genereren. Elke reactie werd uitgevoerd in drievoud. Het gemiddelde van waterstof curves zijn weergegeven in figuur 1. Gemiddelde totale waterstof opbrengsten van waterstof prijzen en punten inductie voor een massa silicium werden berekend en uitgezet met foutbalken vertegenwoordigen één standaarddeviatie in figuren 2, 3 en 4, respectievelijk. Er was weinig afwijking in de totale opbrengsten waterstof en genereren weer tussen reacties en een grotere mate van afwijking in de inductieperioden. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/54383/54383fig1.jpg" /> Figuur 1: Voorbeeld van Waterstof Generation Curves uit de Reactieen van silicium met waterig natriumhydroxide. Verschillende massa silicium (0,05, 0,10, 0,15, 0,20 en 0,25 g) reageren met waterige natriumhydroxideoplossing (5 ml, 20 wt%) bij 50 ° C. Van waterstof werd opgenomen gedurende 10 minuten. De reacties werden uitgevoerd in drievoud en de resultaten worden gemiddeld. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54383/54383fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 2" src="/files/ftp_upload/54383/54383fig2.jpg" /> Figuur 2:. Voorbeeld waterstofopbrengst waarden uit de reactie van silicium met waterige natriumhydroxide De totale hoeveelheden waterstof vrijkomt bij 10 min werden afgeleid uit de curven van waterstof. De gemiddelde totale waterstof opbrengsten voor elke massa van silicium werden verkregen en uitgezet. Te zien is dat er een lineair verband tussen de massa of silicium gebruikt in de reactie en de hoeveelheid waterstof die onder deze reactieomstandigheden. De fout balken geven een standaarddeviatie van de totale opbrengsten van waterstof. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54383/54383fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="figuur 3" src="/files/ftp_upload/54383/54383fig3.jpg" /> Figuur 3:. Voorbeeld Waterstof Generation Rate waarden uit de reactie van silicium met waterige natriumhydroxide De initiële of maxima waterstof productie voor een massa silicium werden berekend uit de curven van waterstof. De gemiddelde initiële of maximum waterstof generatie tarieven voor elke massa van silicium werden verkregen en uitgezet. Te zien is dat, gemiddeld, de stroom tussen de massa van silicium gebruikt in de reactie en de initiële of maximum waterstof g<html> ENERATIE rate waargenomen onder deze reactie-omstandigheden. De fout balken geven een standaardafwijking van de initiële of maximale waterstof generatie tarieven. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54383/54383fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="figuur 4" src="/files/ftp_upload/54383/54383fig4.jpg" /> Figuur 4:. Voorbeeld inductieperiode waarden uit de reactie van silicium met waterige natriumhydroxide De inductieperioden voor waterstofproductie voor een massa silicium werden afgeleid uit de curven van waterstof. De gemiddelde inwerkperiode voor elke massa van silicium werd verkregen en uitgezet. Te zien is dat, gemiddeld, is er geen grote verandering in de inductieperiode tussen de experimenten. De foutbalken een standaardafwijking van de initiële of maximale waterstofgeneratie tarieven.ref = &quot;https://www.jove.com/files/ftp_upload/54383/54383fig4large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 5 toont enkele representatieve resultaten van een suboptimaal experiment. In dit geval, de lage waterstofstroom tussen 200 en 800 sec resulteert in de vorming van druppels door de oppervlaktespanning van het water, die ongeveer 400 tot 710 sec viel. Hoewel deze druppels laat de berekening van de maximale snelheid van waterstof, kunnen ze een effect hebben op de totale opbrengst waterstof indien, bijvoorbeeld, werd de meting gestopt voordat de druppel viel. Daarom is het nodig om ofwel veranderen de reactieomstandigheden (in dit geval, bijvoorbeeld, door toevoeging van een grotere massa van aluminium-silicium legering of gebruik van hogere concentraties van natriumhydroxide) om een ​​hogere gasstroom en de reactie setup wordt vermeden de opbouw van druppels. . Figuur 5: Voorbeeld van een suboptimale Experiment In dit experiment, aluminium (65,7%) - silicium (34,3%) legering (0,2 g) werd omgezet met een waterige natriumhydroxideoplossing (5 ml, 10 wt%) bij 40 ° C . Hoewel de initiële hoge van waterstofontwikkeling de opname van waterstof generatie optimaal, omdat de stroming vertraagt ​​de oppervlaktespanning van het water ontstaat druppelt gevormd. De druppels vallen op ongeveer 400 en 710 seconden, in dit geval. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54383/54383fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>

De studie van methoden om op aanvraag waterstof te genereren voor brandstofcellen blijft in belang toenemen. Systemen om de evolutie van waterstof uit de reactie van chemicaliën met water te meten, kunnen echter ingewikkeld en duur zijn. Dit artikel beschrijft een eenvoudige, goedkope en robuuste methode om de evolutie van waterstofgas te meten.

Een eenvoudige, low-cost, en robuust systeem om het volume van Hydrogen Evolved door chemische reacties met waterige oplossingen Meet

There is a growing research interest in the development of portable systems which can deliver hydrogen on-demand to proton exchange membrane (PEM) ...

Het algemene doel van deze methode is om een eenvoudige, makkelijk in te richten opstelling te bieden voor het meten van de evolutie van waterstofgas uit een chemische reactie. Deze methode kan onderzoekers op het gebied van waterstofgeneratie helpen bij het meten van de efficiëntie van specifieke katalysatoren of materialen bij het genereren van waterstof uit reacties met waterige oplossingen. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat deze eenvoudig, goedkoop en robuust is.Voordat u met de procedure begint, vult u een glazen schaal met water tot deze ongeveer 3/4 vol is. Plaats de schaal vervolgens op een temperatuurgecontroleerde roerplaat ingesteld op 50 °C. Wanneer het water 50 °C bereikt, plaatst u een ronde kolf van 50 mL met vijf milliliter gedeïoniseerd water in de schaal, zodanig dat het waterniveau in de schaal ruim boven het waterniveau in de kolf ligt.Plaats een thermometer in de hals van de kolf om de temperatuur te bewaken. Na equilibratie is de temperatuur van het water in de kolf gewoonlijk ongeveer vijf graden Celsius lager dan het instelpunt op de warmteplaat. Wanneer de temperatuur van het water in de kolf gedurende een periode van 10 minuten constant blijft, vul dan een bekerglas met gedeïoniseerd water en plaats een leeg bekerglas op een data-logging balans.Gebruik vervolgens een plastic vel om een brug te maken voor het overbrengen van water van de tuit van het waterbekerglas naar het lege bekerglas op de data-logging balans, waarbij u erop let dat de plastic brug geen fysiek contact heeft met het bekerglas op de data-logging balans. Wanneer de brug op zijn plaats is, vult u een maatsilinder van 500 milliliter met gedeïoniseerd water en bedekt u de opening van de cilinder met een gehandschoende hand. Keer de cilinder om en plaats deze in het bekerglas met water, zodanig dat de opening van de maatsilinder zich net onder het wateroppervlak bevindt.Klem vervolgens de cilinder aan een statief dat is voorzien van twee klemmen om de cilinder op zijn plaats te houden. Pas de positie van het bekerglas aan zodat de tuit in contact staat met de plastic brug. Til vervolgens de maatkoker voorzichtig op om water te laten ontsnappen en lucht toe te laten, zodat het luchtniveau in de maatkoker aan het begin van elk experiment consistent blijft.Steek het niet-geslepen glazen koppeleinde van een aangepaste adapter in een stuk slang en wikkel voorzichtig parafilm rond de verbinding tussen de koppeling en de slang. Steek het uiteinde van de slang in de maatsuiker en voeg water toe aan het bekerglas om er zeker van te zijn dat het overtollige water op de balans wegloopt. Bevestig dat de data-logging balans geen nul aangeeft.Gebruik vervolgens een aparte balans om de juiste hoeveelheid silicium in een klein glazen vial af te wegen. Plaats nu een rondbodemkolf van 50 milliliter met 5 milliliter natriumhydroxide-oplossing in het waterbad, zodanig dat het waterniveau in het bad ruim boven het niveau van het natriumhydroxide in de kolf ligt. Plaats een thermometer in de hals van de kolf en laat de oplossing 10 minuten equilibreren.Open tijdens de equilibratie een nieuw spreadsheet in het geschikte spreadsheetprogramma en start de software voor gegevensverzameling. Laad het bijbehorende bestand voor datalogging. Selecteer vervolgens, vlak voor het einde van de 10 minuten, Activate en klik op Normal Mode om te beginnen met het registreren van de gegevens in het spreadsheetprogramma.Aan het einde van de equilibratieperiode van 10 minuten keert u het glazen flesje snel om en plaatst u het silicium direct in de natriumhydroxidolossing. Plaats snel de geschuurde glazen verbinding van de adapter in de hals van de rondbodemkolf en stel het balans op nul. Druk na 10 minuten op de backspace-toets om de gegevensregistratie te stoppen en selecteer Quit.Sla het bestand op in het spreadsheetprogramma. Verwijder de adapter uit de rondbodemkolf en voeg water toe om de reactie te stoppen. Het vaste residu in de kolf kan vervolgens worden geïsoleerd voor verdere analyse.Om de reproduceerbaarheid van de experimentele opstelling te onderzoeken, worden variërende massa's silicium gereageerd met waterige natriumhydroxide-oplossingen om waterstof te genereren. In deze representatieve experimenten was er zeer weinig afwijking in de totale waterstofopbrengsten en de waterstofgeneratiesnelheden tussen de reacties, waarbij een grotere mate van afwijking werd waargenomen binnen de inductieperioden. In dit representatieve suboptimale experiment leidde de lage waterstofstroom tussen 200 en 800 seconden tot een ophoping van druppels als gevolg van de oppervlaktespanning van het water bij ongeveer 400 en 710 seconden.Hoewel druppels de berekening van de maximale waterstofgeneratiesnelheid niet beïnvloeden, kunnen ze wel een effect hebben op de totale waterstofopbrengst als de meting bijvoorbeeld werd stopgezet voordat de druppels waren gevallen. Wanneer de methode onder de knie is, kan een waterstofmeting in 30 minuten worden uitgevoerd, mits de techniek correct wordt toegepast en de materialen voldoende reactieve katalysatoren zijn. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat deze niet geschikt is voor zeer snelle of zeer langzame gasstromen.Voor onze volgende procedure kan het residu worden geïsoleerd en kunnen andere methoden, zoals röntgendiffractie, infraroodspectroscopie en röntgenfoto-elektronspectroscopie, worden uitgevoerd om het mechanisme van waterstofgeneratie uit de gebruikte materialen te onderzoeken. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht moeten hebben in hoe u de waterstofevolutie uit reacties van materialen met waterige oplossingen kunt meten met behulp van een data-logging balans. Vergeet niet dat werken met waterstof gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals het altijd uitvoeren van de procedure in een zuurkast, moeten worden genomen.

a-simple-low-cost-robust-system-to-measure-volume-hydrogen-evolved

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Source: Zhu, W., &amp; Chu, W. Sensitive Visual Method for the Detection of Hydrogen Sulfide Producing Bacteria. J. Vis. Exp. (2022)This video demonstrates a sensitive visual method for the rapid detection of hydrogen sulfide–producing bacteria. A color change from yellow to black indicates bacterial activity through the formation of bismuth sulfide.

A Sensitive Visual Method for the Detection of Hydrogen Sulfide-Producing Bacteria

We illustreren de toepassing van 1 H (15 N, αγ) 12 C resonante nucleaire reactie analyse (NRA) de dichtheid van waterstofatomen op het oppervlak kwantitatief evalueren, het volume, en een tussenlaag van vaste stoffen. Het nabije oppervlak waterstof diepteprofilering van een Pd (110) monokristal en SiO2 / Si (100) stapels beschreven.

Kwantificering van waterstof concentraties in Functionele Lagen en Bulk Materials door middel van diepte- met Nuclear Reaction Analysis

Dit document presenteert een impedantie gebaseerde apparaat voor verdamping detectie van oplossingen. Het biedt duidelijke voordelen ten opzichte van een conventionele gewichtsverlies aanpak: een snelle reactie, zeer gevoelige detectie, een kleine steekproef vereiste, meerdere sample metingen, en gemakkelijk te demonteren voor het reinigen en hergebruiken doeleinden.

Een High Performance impedantie-gebaseerd platform voor het Verdampingssnelheid Detection

Er wordt een protocol gepresenteerd voor het meten van de uitgassingsnelheden van waterstof uit gewone stalen vacuümkamers met behulp van de methode van de stijgingsnelheid van de druk.

Meting van Outgassing tarieven van Steels

Een eenvoudige, veelzijdige en goedkope in vitro hydrocultuur systeem werd met succes geoptimaliseerd, inschakelen van grootschalige experimenten onder steriele omstandigheden. Dit systeem vergemakkelijkt de toepassing van chemische stoffen in een oplossing en hun efficiënte absorptie door wortels voor moleculaire, biochemische en fysiologische studies.

Een flexibele goedkope hydrocultuur systeem voor de beoordeling van de Plant reacties op kleine moleculen onder steriele omstandigheden

We hebben rechtstreeks opgenomen een stilbene gebaseerde organische kleurstof in een cobaloxime-kern voor het genereren van een photosensitizer-katalysator dyad voor fotokatalytische H2 productie. We hebben ook een eenvoudige experimentele opstelling ontwikkeld voor het evalueren van de lichtgestuurde H2 -productie door fotokatalytische assemblages.

Ontwikkeling van Photosensitizer-Cobaloxime hybriden voor de productie op zonne-aangedreven H2 in waterige aërobe condities

Hier presenteren we een protocol om waterstofsulfide producerende bacteriën te detecteren met een aangepast protocol dat wordt gebruikt voor bismutsulfide (BS) precipitatie. De belangrijkste voordelen van deze methode zijn dat deze gemakkelijk te evalueren is en geen gespecialiseerde apparatuur vereist.

Een gevoelige visuele methode voor de detectie van waterstofsulfide producerende bacteriën

Membraanreactoren maken hydrogenering in omgevingsomstandigheden mogelijk zonder directe H2-input . We kunnen de waterstofproductie en -gebruik in deze systemen volgen met behulp van atmosferische massaspectrometrie (atm-MS) en gaschromatografie massaspectrometrie (GC-MS).

Waterstofproductie en -gebruik in een membraanreactor

Deze studie demonstreert een benadering om methaangasconcentraties in waterige monsters te meten met behulp van draagbare optische analysatoren die zijn gekoppeld aan een injectiekamer in een gesloten lus. De resultaten zijn vergelijkbaar met conventionele gaschromatografie, waardoor een praktisch en goedkoop alternatief ontstaat dat bijzonder geschikt is voor veldonderzoek op afstand.

Het meten van opgelost methaan in aquatische ecosystemen met behulp van een optische spectroscopiegasanalysator

Radicaal gebaseerde biomimetische chemie werd toegepast op opbouw libraries nodig biomarkerontwikkeling.

Free Radicals in Chemical Biology: van chemische gedrag tot Biomarker Development

Leer een eenvoudige, kosteneffectieve methode om waterstofgasvorming bij chemische reacties te meten met een dataregistratiebalans. Deze techniek helpt onderzoekers bij het evalueren van katalysatorefficiëntie.

Een eenvoudige, low-cost, en robuust systeem om het volume van Hydrogen Evolved door chemische reacties met waterige oplossingen Meet (Video) | JoVE Journal

Een eenvoudige, low-cost, en robuust systeem om het volume van Hydrogen Evolved door chemische reacties met waterige oplossingen Meet

Meer video's verkennen