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质子交换膜燃料氢气,检测,第三方 |
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质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心燃料是高纯度的氢气（H2），其理想状态下应几乎不含其他杂质。氢气在 PEMFC 中起到电子供体的作用，通过阳极催化反应分解为质子和电子：
质子通过具有选择透过性的全氟磺酸质子交换膜到达阴极，而电子则通过外部电路形成电流，终与氧气结合生成水。
然而，在实际应用中，工业生产的氢气通常含有痕量杂质，这些杂质可能包括但不限于卤化物（如氯、氟化合物）、烃类、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、醛类（如甲醛）、羧酸（如甲酸）、硫化物等。
这些杂质若不加以去除，会对燃料电池性能造成负面影响，比如催化剂中毒、膜材料降解以及电化学反应效率降低等问题。
为了确保氢气满足 PEMFC 的使用要求，对纯化后的氢气进行严格的痕量有害杂质分析。采用的方法有：
气相色谱法（GC）：用于测定烃类、CO 和 CO2 等挥发性组分。
质谱仪（MS）：可检测各种痕量气体成分，到分子级别。
红外光谱法（IR）：可用于特定化合物的定性和定量分析。
离子色谱法（IC）：针对卤素离子和其他无机离子的检测。
液体色谱法（LC）：适用于有机污染物的分析。
通过对氢气样品采取上述多种分析手段，可以全面评估氢气品质是否达到国际标准化组织（ISO）和美国汽车工程师学会（SAE）制定的针对 PEMFC 氢气质量标准，确保燃料电池稳定运行。
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