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X-MET8000系列用于快速測量 質子交換膜（PEM）上的Pt和Ir載 量
發布時間：2024-07-19
背景
質子交換膜是未來可持續能源系統的關鍵技術。燃料電池中的質子交 換膜能夠高效地將氫氣轉化為電能，且無有害氣體排放。質子交換膜 燃料電池廣泛用于電解水制氫，質子交換膜在氫能產業中發揮著至關 重要的作用。
質子交換膜中使用鉑（Pt）和銥（Ir）等貴金屬作為反應催化劑。昂貴稀缺的催化劑材料 是質子交換膜燃料電池面臨的一個挑戰，因此對于制造商而言，優化和減少質子交換 膜中貴金屬載量非常重要。 質子交換膜制造商可在組裝燃料電池之前使用手持式XRF光譜儀驗證質子交換膜中 的Pt和Ir載量。無需將質子交換膜切割成小塊，即可輕松驗證大塊質子交換膜中的Pt 和Ir載量。
儀器
手持式X射線熒光（HHXRF）是一種應用非常廣泛的分析技術，能夠提供可靠且快速的 分析，僅需數秒即可獲得分析結果。同時該技術是一種無損方法，分析時不會造成樣品 破損和較小樣片報廢，而且任何操作員只需經過簡單培訓即可學會使用該技術。
X-MET8000能夠實現真正的便攜式分析，非常適合在任何地點對大型和/或重型零件 進行測試。日立分析儀器的X-MET8000光譜儀結合了高性能X射線管和高分辨率硅漂 移檢測器（SDD），具有分析質子交換膜所需的速度和性能。X-MET8000光譜儀堅固耐 用（防護等級：IP54），電池續航時間長（最長達10至12小時），是過程和質量控制的Preferred tool 。
X-MET8000手持式XRF光譜儀具有許多優勢：
| 結構緊湊、堅固耐用：完全便攜，可進行真正的現場分析
| 易于使用：操作員只需經過簡單培訓即可
| 數秒內獲得結果：快速驗證來料
常規分析
分析前不需要樣品制備。只需將分析儀機頭放在待測零件上，并按下扳機開始分析，即 可直接從質子交換膜表面進行測量。質子交換膜中貴金屬載量的通常分析時間為10 至30秒。通過在樣品表面讀取多個讀數，可快速驗證大面積樣品的載量均勻性。 X-MET8000光譜儀應使用背景板和光輻射防護罩等附件，以排除測量環境對測量結 果的影響，并阻擋樣品中的X射線散射。燈架和安全防護罩可用于測量小樣品。
校準和驗證
為此應用場景創建了經驗校準曲線。此類校準曲線中包括具有各種Pt和Ir載量的參 考樣品。每件樣品的測量時間為60秒。對校準范圍進行了優化，Pt校準范圍為0.05-0.5 mg/cm2 ，Ir校準范圍為0.2-2.0 mg/cm3。
表1. 校準性能總結
為證明X-MET8000的精密度和準確度，我們對三種參考材料進行了10次測量，每次測 量時間均為30秒。
表2. X-MET8000對Pt載量的重復測量結
表3. X-MET8000對Ir載量的重復測量結
總結
校準后，日立分析儀器的X-MET8000可為質子交換膜中的貴金屬載量提供準確且可 重復的結果。X-MET簡單易用、堅固耐用，是工廠車間生產過程和質量控制的理想工 具。該儀器配備的校準軟件的多功能性使其能夠分析其他種類的單元素和多元素質子 交換膜樣品，確保快速監測貴金屬的載量情況。X-MET屏幕可在數秒鐘內顯示結果，因 此可當場決定接受或拒絕某個零件或修改生產工藝，從而最大限度地提高生產率并節約成本。
