明尼克推出钝化技术深度应用系列十一：钝化工艺在实验室系统中的应用

1 概述

北京申办2022年冬奥会的一个目标，冬奥会贯彻创新发展理念，不断应用新的数字技术和低碳绿色技术，实施零碳冬奥，将冬奥会碳排放全部中和。

那么其中氢燃料电池汽车是低碳绿色的主要途径，作为燃料的氢气，其纯度与其杂质含量对氢燃料电池的使用寿命具有重大的影响，其中毒性和活性的杂质（总硫、CO、HCHO、HCOOH总卤化物、NH3）的检测是必检测项目，这就要求供气、样品管路与实验室检测要达到氢燃烧电池汽车的控制指标，然而这些指标，尤其毒性和活性的杂质检测含量非常的低、容易管路吸附，这是困扰分析的一大难题。

要解决所有的样品前处理和供气管路系统吸附的这一大难题，要*真实反映样品的含量，明尼克专家技术人员根据样品杂质的特点及检测指标，充分利用SilcoTek钝化技术（CVD），研制出解决这些问题的配套方案。

 

2 CVD化学气相沉积与PVD物理气相沉积的比对

目前，薄膜材料的制备技术主要包括：物理气相沉积（PVD）技术和化学气相沉积（CVD）技术，如下表1、图展示出两种气相沉积的技术上优、缺点。

 

表1  CVD化学气相沉积与PVD物理气相沉积的比对








从如上表1的比对可以看出CVD比PVD更适合管道输送有毒性、活性的组分的气体。

 

3  SilcoTek （CVD）钝化工艺特点

明尼克采用先进SilcoTek钝化处理的技术，如下表2是不同钝化技术产品的性能特点，由于钝化表面的特异性及可以对多种材质基质进行表面钝化处理的能力，可以适用各种领域及不同层次的使用，被越来越多的应用于样品痕量、活性组分的分析上和管道输送上。

 

表2  SilcoTek CVD钝化处理工艺参数








如上表2和图看出SilcoTek的钝化技术可以有多种不同款、不同的功能特性，可以应用于不同领域、不同层面气体分析中的应用，故其适用范围广，不仅适用于分析仪器设备上还可应用到实验室的外设管道上，全面解决石化实验室分析所面临的样品预处理的问题，已成为超低含量、活性气体的管道输送上的主打产品。 

 

4  实验室管道输送案例






崇礼西湾子加气站外景

 

由于北京在冬奥会的目标为：要求实施零碳冬奥，冬奥所用的配套产品要求都极其严格，氢能源供气也是其中控制的一部分，氢能供气指标必须符合国标，这样相应的配套实验室供气管线、检测标准也必须要达到相关国家标准规定。

明尼克的专家团队亲临冬奥会现场，进行技术指导与管道配套整体规划设计及施工建设，从氢能源检测实验室所有与样品接触、供气的部位，均应采取必要的相应钝化处理，保障了氢气燃料电池系统运行中，产生微量和痕量杂质的检测，如：其中对硫化物的国标限值为0.004μmol/moL，而最终硫的检测限达0.01ppb。其中部分重要分析指标，进而保证燃料电池用氢气中痕量杂质检测需求、分析结果的准确性，充分保障了中石化燃料电池用氢气分析检测任务的顺利推进与完成--冬奥会的加氢站现场氢气检测实验室。

 



崇礼加气站现场分析实验室