[发明专利]一种测试液体有机储氢材料的装置及方法

说明书

本发明提出了一种测试液体有机储氢材料的装置及方法，第一方面，装置包括：气相色谱质谱仪、毛细盘管、控温加热器以及进样装置，第二方面，方法包括：连接装置，将气相色谱载气输入毛细盘管，待毛细盘管内气体被载气置换完毕后，打开控温加热器，使毛细盘管达到液体分解反应所需的温度，通过进样装置向毛细盘管内输送一定量的化合物或其蒸气，输入的化合物在通过盘管的过程中发生分解反应，通过使用不同长度的盘管，可以调节分解反应持续的时间，分解后的气相和液相物质直接进入气相色谱质谱检测器，通过一次检测完成气相、液相产物的定性和定量分析。有效解决了取样困难且在取样、分析操作中易受污染、两次测试操作繁琐以及无法直接计算的问题。

技术领域

本发明涉及液体有机物处理领域，尤其涉及一种测试液体有机储氢材料的装置及方法。

背景技术

氢能源由于具有资源丰富、无污染、可再生、能量密度高等优点，被认为是理想的能源。近年来，随着化石燃料的短缺、环境的要求以及可持续发展的压力，氢能的开发和利用显得日益重要。目前，世界主要国家均已制定了氢能源利用开发计划。全球众多相关企业、科研机构都在加大氢能源产业的开发力度。氢能产业体系主要包括氢气的生产、储存和运输、应用等环节。因此，氢能的大规模应用需要解决廉价便利的氢气规模制备技术、安全可靠的氢气储运技术、高效可靠的氢能输出技术等三个关键问题。从氢能产业目前发展现状及未来发展趋势来看，氢气的安全、高效存储是氢能利用的关键，也是目前氢能产业化发展的主要技术瓶颈。

氢气的存储技术可分为物理法和化学法两种，物理法主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、物理吸附储氢等，化学法主要包括金属合金储氢、有机液体储氢、甲醇重整制氢、金属氢化物/络合物水解制氢等。近年来，基于化学反应法的有机液体储氢技术以其储氢密度高、安全性好、使用运输方便等优点引起了很多研究者的关注。

而在有机液体储氢方法中，合物在催化剂作用下分解产生气体的过程中，为了分析分解气体和剩余液体的成分，常规分析方法需要对液体和气体分别采样测试，气体取样困难且在取样和分析操作中易受污染，两次测试操作繁琐。分解产物中气相和液相产物的比例也只能间接计算。

发明内容

针对当前市面上大多数有机液体储氢方法在测试时所存在的需要对液体和气体分别采样测试，气体取样困难且在取样、分析操作中易受污染、两次测试操作繁琐以及无法直接计算的问题，本申请提供一种测试液体有机储氢材料的方法及装置，以解决现有机液体储氢方法气体取样困难且在取样、分析操作中易受污染、两次测试操作繁琐以及无法直接计算的问题。

第一方面，本申请提供一种测试液体有机储氢材料的装置，包括：

气相色谱-质谱仪，毛细盘管，控温加热器，连接在盘管入口处的进样装置；

所述毛细盘管连接在所述气相色谱-质谱仪入口处，所述控温加热器安装在所述毛细盘管外壁，所述进样装置连接在所述毛细盘管入口处；

其中，所述气相色谱-质谱仪被配置为检测复杂样品和超低含量物质；

所述控温加热器被配置为控制所述毛细盘管温度；

所述进样装置被配置为向所述毛细盘管内输送一定量的化合物以及化合物蒸气。

进一步地，所述进样装置采用顶空进样、微量注射器以及蠕动泵中的至少一种方式。

进一步地，所述气相色谱-质谱仪包括气相色谱模块、进样气质接口以及质谱检测器模块，所述进样气质接口包括样品入口、样品出口以及排气口，所述样品入口设有三通阀，所述三通阀被配置为定量上样以及样品载气切换。

进一步地，所述毛细盘管为石英毛细盘管，所述毛细盘管被配置于填装液体分解反应所需的催化剂。

第二方面，本申请提供一种测试液体有机储氢材料的方法，所述方法包括：