“氫”新能源，“捷”力呈現 | 安捷倫氦離子化檢測器 PDHID 氫雜質(zhì)分析系統

為實(shí)現“碳達峰”、“碳中和”的目標，中國政府近年來(lái)大力扶持氫能源、氫燃料電池以及充電、加氫站等設施的建設。國民經(jīng)濟中的其他領(lǐng)域，如大規模集成電路的研制和加工、高純金屬的冶煉和處理、液氫及其改性產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)、色譜等精密儀器所用載氣、標準氣體配置等，對高純氫、超高純氫的雜質(zhì)檢測的需求愈發(fā)旺盛。

安捷倫經(jīng)過(guò)周密開(kāi)發(fā)和長(cháng)期驗證，開(kāi)發(fā)了燃料電池氫和高純氫中的痕量二氧化碳和永久性氣體雜質(zhì)分析系統（8890-0711），用于測定高純氫氣中 ppb 級至 ppm 級濃度的二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氬氣、氧氣、氮氣等雜質(zhì)?？蓾M(mǎn)足 GB/T3634.2-2011^[1]、GB/T 37244-2018^[2]和 ISO 14687-2019^[3] 等標準的要求。

脈沖放電氦離子化檢測器(PDHID)特別適合高純氣雜質(zhì)分析。它的主要工作原理如下：

Agilent 8890 GC-PDHID
燃料電池氫和高純氫中的痕量雜質(zhì)分析系統

系統特點(diǎn) 1

采用了多閥、特殊流路及中心切割技術(shù)，放空氫主組成，避免檢測器飽和沖擊，確保待測組分不受干擾，進(jìn)而得到良好峰形和檢測下限，同時(shí)延長(cháng)檢測器使用壽命。

系統特點(diǎn) 2
由于 PDHID 的原理，全流路的泄露率、雜質(zhì)含量干擾是決定檢測器表現的極其重要因素。系統采用電子級氣體流路專(zhuān)業(yè)設計，HP2,Mini getter×4 獨立、多級載氣純化及氦氣保護盒，確保去除主要干擾雜質(zhì)，基線(xiàn)可達<1000 pA 水平。

全色譜圖：

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CO、CO₂ 以及 Ar 和 O₂、N₂、CH₄ 分離良好

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H₂ 基質(zhì)最大程度放空，減少基質(zhì)干擾，提高檢測精度、

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· PDHID 穩定性更佳、使用壽命更長(cháng)

檢測下限驗證：

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采用專(zhuān)用氣體在線(xiàn)稀釋裝置，測試驗證檢測下限

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使用 50 ppb 樣品的檢測結果，根據 S/N = 3 計算方法檢測限 (MDL)， 5 種雜質(zhì)的檢測限均低于 20 ppb

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此為可驗證、非理論計算結果

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低濃度線(xiàn)性范圍驗證：使用濃度 50 ppb 至 10ppm 的多個(gè)濃度系列雜質(zhì)組分進(jìn)行線(xiàn)性范圍驗證，以 CO 為例，跨多個(gè)數量級線(xiàn)性＞0.999 以上，表現優(yōu)異。

應用范例：中石化石科院（RIPP）兩年開(kāi)發(fā)，“質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料氫氣質(zhì)量檢測項目”。

結論

安捷倫 GC-PDHID 系統可通過(guò)一次進(jìn)樣，同時(shí)定性定量檢測二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氬氣、氮氣等雜質(zhì)。其靈敏度完全符合 GB/T 3634.2-2011^[1]、GB/T 37244-2018^[2] 和 ISO 14687-2019^[3]] 的要求，同時(shí)具有優(yōu)異的重現性和線(xiàn)性。

參考文獻

1.GB/T 3634.2-2011 氫氣 第2部分：純氫，高純氫和超純氫

2.GB/T 37244-2018 質(zhì)子交換膜燃料電池汽車(chē)用燃料 氫氣

3..ISO 14687-2019 Hydrogen fuel quality – Product specification