TGA在氫能材料中的應用

隨著全球對碳中和目標的追求日益迫切，氫能作為清潔、高效的能源載體，正逐步成為能源轉型的關鍵。然而，氫能材料的研發與應用離不開精準的實驗分析手段。今天，我們就來揭秘一種在氫能材料研究中的利器——熱重分析（TGA），并一起探索其在氫能材料領域的前沿應用。

• 能源生產低碳化

• 能源使用電氣化
  

• 工業過程氫能化
  

• 能源網絡智能化
  

• 二氧化碳資源化
  

在實現碳中和的征途上，碳達峰與碳中和是兩大關鍵節點。碳達峰意味著在2030年前，二氧化碳排放達到峰值；而碳中和則旨在通過減少排放與增加吸收，使溫室氣體排放量與自然吸收相平衡，最終達到目標。為實現這一目標，碳捕獲、利用與封存（CCUS）等技術應運而生，而氫能材料的研究正是其中的重要一環。

今天，讓我們一同探索TGA（熱重分析）技術在氫能材料研究中的廣泛應用。

利用TGA技術，研究人員能夠深入分析生物質制氫過程中催化劑的性能變化，如Ni20SiBEA(II)+cellulose/pine催化劑在高溫下的產氫效率，為生物質的高效利用提供科學依據。

Mg(BH4)2等固態儲氫材料的研究中，TGA技術被用于評估其儲氫能力與熱穩定性，為新型儲氫材料的開發提供有力支持。

氫氣的安全運輸是氫能應用的重要環節。通過TGA技術，研究人員可以評估不同材料在氫氣環境下的耐氫性能，確保氫運輸的安全可靠。

在鋼鐵冶煉等行業中，氫氣的應用有望大幅降低碳排放。TGA技術被用于研究不同合金元素及水蒸氣含量對鋼材氧化與脫碳過程的影響，為氫冶金技術的發展提供理論支撐。

燃料電池作為氫能利用的核心部件，其材料性能至關重要。TGA技術被用于評估高分子電解質膜的熱穩定性以及金屬連接件的抗氧化性，為燃料電池的長期穩定運行提供保障。

熱重分析，全稱Thermal Gravimetric Analysis，簡稱TGA，是一種先進的材料分析技術。它在嚴格控制溫度變化的條件下，密切監視著樣品的質量變化。想象一下，我們有一個精密的天平，它能在樣品被逐漸加熱的過程中，不間斷地記錄樣品失去或增加的質量，這就是TGA的基本工作原理。

熱重分析（TGA）廣泛應用于材料科學、化學、環境科學等領域，特別是在研究材料的熱穩定性、分解機理、氧化行為等方面具有不可替代的作用。

在氫能材料研究中，TGA能夠準確監測材料在氫氣環境下的質量變化，為材料的儲氫性能、耐氫特性等提供關鍵數據支持。

TGA, TG-DSC/DTA, TMA

溫度范圍:室溫~ 1750℃

H₂ %: Up to 100%

氣體混合: 氫氣 + 惰性氣體

最大樣品量: 35g(TGA)

H₂ presence → No Air

Air/O₂ presence → No H₂

• Specific inlet for H₂

• Integrated Sensors for H₂% and O₂%

• Automatic cutting of H₂ supply

• Lock for furnace opening and balance cover

• Emergency stop button

• Effective Vacuum system

總之，熱重分析（TGA）作為一種強大的分析工具，不僅拓寬了我們對材料性質的認識，也為新材料的研發和應用提供了重要的技術支持。在氫能等前沿科技領域，TGA的應用更是展現了其不可替代的價值。

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