之间燃料电池和甲醇相似
燃料电池和甲醇有(在联盟百科)12共同点: 天然气,一氧化碳,二氧化碳,催化剂,美国,甲烷,燃料,直接甲醇燃料電池,醇,氢,氧,水。
天然气
天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田以及天然气田,也有少量出于煤层。 当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时,会产生富含甲烷的气体,这种气体就被称作生物氣體。生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥,由细菌的厌氧分解而产生。生物气还包括胃肠涨气(例如:屁) 当甲烷(生物气)溢散到大气层中时,它将是一种直接促使全球变暖愈演愈烈的温室气体。这种飘散的甲烷,經過有效的處理,就不会被视作一种污染物,而是一种有用的再生能源。然而,在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反应,就会变成二氧化碳和水,因此排放甲烷所导致的温室效应相对短暂。而且就燃烧而言,天然气要比煤这类石炭纪燃料产生的二氧化碳要少得多。甲烷的重要生物形式的来源是白蚁、反刍动物(如牛羊)和人类对水稻的耕种。据估计,这三者的散發量分别是每年15、75和100百万吨(年散發总量约为1亿吨)。.
一氧化碳
一氧化碳,分子式CO,是無色、無嗅、無味的无机化合物氣體,比空氣略輕。在水中的溶解度甚低,但易溶于氨水。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。 一氧化碳是含碳物质不完全燃烧的产物。也可以作为燃料使用,煤和水在高温下可以生成水煤气(一氧化碳与氢气的混合物)。有些現代技術,如煉鐵,還是會產生副產品的一氧化碳。一氧化碳是可用作身體自然調節炎症反應的三種氣體之一(其他兩種是一氧化氮和硫化氫)。 由于一氧化碳与体内血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大200-300倍,而碳氧血红蛋白较氧合血红蛋白的解离速度慢3600倍,当一氧化碳浓度在空气中达到35ppm,就会对人体产生损害,會造成一氧化碳中毒(又称煤气中毒)。 雖然一氧化碳有毒,但動物代謝亦會產生少量一氧化碳,並認為有一些正常的生理功能。.
二氧化碳
二氧化碳(IUPAC名:carbon dioxide,分子式:CO2)是空氣中常見的化合物,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳,約佔0.04%。二氧化碳略溶於水中,形成碳酸,碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中,碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化(混成)的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角,并同氧原子的p轨道分别发生重叠,故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm,不過每年因為人為的排放增加,比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm,為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化,这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时,植物由于光合作用消耗二氧化碳,其含量随之减少;反之,当秋冬季来临时,植物不但不进行光合作用,反而制造二氧化碳,其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.
催化剂
催化劑又稱觸媒,是能透過提供另一活化能較低的反應途徑而加快化學反應速率,而本身的質量、組成和化學性質在參加化學反應前後保持不變的物質。例如二氧化錳可以作為過氧化氫(雙氧水)分解的催化劑。與催化劑相反,能減慢反應速率的物質稱為抑制劑。過去曾用的「負催化劑」一詞已不被國際純粹與應用化學聯合會所接受,而必須改用抑制劑一詞,催化劑一詞僅指能加快反應速率的物質。.
美国
美利堅合眾國(United States of America,簡稱为 United States、America、The States,縮寫为 U.S.A.、U.S.),通稱美國,是由其下轄50个州、華盛頓哥倫比亞特區、五个自治领土及外岛共同組成的聯邦共和国。美國本土48州和联邦特区位於北美洲中部,東臨大西洋,西臨太平洋,北面是加拿大,南部和墨西哥及墨西哥灣接壤,本土位於溫帶、副熱帶地區。阿拉斯加州位於北美大陸西北方,東部為加拿大,西隔白令海峽和俄羅斯相望;夏威夷州則是太平洋中部的群島。美國在加勒比海和太平洋還擁有多處境外領土和島嶼地區。此外,美國还在全球140多個國家和地區擁有着374個海外軍事基地。 美国拥有982萬平方公里国土面积,位居世界第三(依陆地面積定義为第四大国);同时拥有接近超过3.3億人口,為世界第三人口大国。因为有着來自世界各地的大量移民,它是世界上民族和文化最多元的國家之一Adams, J.Q.; Strother-Adams, Pearlie (2001).
甲烷
烷(化學式:;英文:Methane),是結構最簡單的烷類,由一個碳原子以及四個氫原子組成。它是最簡單的烴類也是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對豐度,使之成為很有發展潜力的一種燃料,但在標準狀態下收集以及存儲氣態的甲烷是一個十分有挑戰性的課題。 在自然狀態下,甲烷可以在地底下或者海底找到,而大氣中也含有甲烷,這些甲烷稱為大氣甲烷。在原始大氣中,甲烷是主要成分之一。自1750年以來,地球大氣中的甲烷濃度增加了約150%,造成的全球暖化效應並佔總長壽命輻射以及全球所有溫室氣體的20%(不包括水蒸氣)。在太空中,不少星體的表面和大氣中也有甲烷。 甲烷的結構是由一個碳和四個氫原子透過sp3混成的方式化合而成,並且是所有烴類物質中,含碳量最小,且含氫量最大的碳氫化合物,因此甲烷分子的分子結構是一個正四面體的結構,碳大約位於該正四面體的幾何中心,氫位於其四個頂點,且四個碳氫鍵的鍵的鍵角相等、鍵長等長。標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。.
燃料
燃料(fuel),是一種透過化學反應或核反應釋放本身的內能以供其它方面使用的物質。 燃料可分成天然燃料與人工燃料。天然燃料从大自然获得并可以直接使用,比如木柴、煤等;人工燃料是经过工艺加工后获得的燃料,比如焦炭、燃油等。 燃料的质量由它所产生热量的能力热值来决定。利用废气中所含水蒸气的能量,人们可以在技术上提高热值。.
直接甲醇燃料電池
接甲醇燃料電池 (Direct-methanol fuel cells,簡稱 DMFCs) 是質子交換膜燃料電池的一種,使用甲醇(分子式:CH3OH)作為發電的燃料。直接甲醇燃料電池主要的優點,在於甲醇便於攜帶、高能源密度、在各種環境下都保持液態,並且不需要如間接式燃料電池需要複雜的汽化產生氫氣的過程。由於發電效率普遍不高,因此主要針對的目標為攜帶式的應用,這種情況下能量與功率密度要求高於發電效率。 更有效的版本的直接型燃料电池,在理论使用甲醇作为一般的能量传输介质在假设中的甲醇经济将起到关键的作用。.
醇
醇是有機化合物的一大類,是脂肪烴、脂環烴或芳香烴側鏈中的氫原子被羥基取代而成的化合物。在化學中,醇是任何有機化合物,其中羥基官能團(-OH)被綁定到一個飽和碳原子。通常意义上泛指的醇,是指羟基与一个脂肪族烃基相连而成的化合物;羥基與苯環相連,則由于化学性质与普通的醇有所不同而分类为酚;羥基與sp2雜化的双键碳原子相連,属烯醇类,该类化合物由于会互变异构为醛(只有乙烯醇能變乙醛)或酮,因此大多无法稳定存在。.
氢
氫是一種化學元素,其化學符號為H,原子序為1。氫的原子量為,是元素週期表中最輕的元素。單原子氫(H)是宇宙中最常見的化學物質,佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」(此名稱甚少使用,符號為1H),含1個質子,不含中子;天然氫還含極少量的同位素「氘」(2H),含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下,氫形成雙原子分子(分子式為H2),呈無色、無臭、無味非金屬氣體,不具毒性,高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵,所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在,比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要,因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中,氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子(H−),或失去一個電子成為氫陽離子(H+)。雖然在一般寫法中,氫陽離子就是質子,但在實際化合物中,氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子,所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀,人們通過混合金屬和強酸,首次製備出氫氣。1766至1781年,亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質,燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質,將其命名為「Hydrogen」,在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》(1855年)时,把元素名翻译为“轻气”,成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程,或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用,主要應用包括化石燃料處理(如裂化反應)和氨生產(一般用於化肥工業)。在冶金學上,氫氣會對許多金屬造成氫脆現象,使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.
氧
氧(IUPAC名:Oxygen)是一種化學元素,符號為O,原子序為8,在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬,是具有高反應性的氧化劑,能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三,僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下,兩個氧原子会自然鍵合,形成無色無味的氧氣,即雙原子氧()。氧氣是地球大氣層的主要成分之一,在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中,主要有機分子,如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等,還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物,都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強,容易與其他元素結合,所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧()是氧元素的另一種同素異構體,能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線,從而保護生物圈。不過,在地表上的臭氧屬於污染物,為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧,因為其成果的發表日期較舍勒早,所以一般被譽為氧的發現者。1777年,安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗,推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」,源自希臘語中的「ὀξύς」(oxys,尖銳,指酸)和「-γενής」(-genes,產生者)。這是因為命名之時,人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國,其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」,後譯為「氱」,最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。.
水
水(化学式:H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,水是中國古代五行之一。人體有百分之七十是水。.
上面的列表回答下列问题
- 什么燃料电池和甲醇的共同点。
- 什么是燃料电池和甲醇之间的相似性
燃料电池和甲醇之间的比较
燃料电池有109个关系,而甲醇有82个。由于它们的共同之处12,杰卡德指数为6.28% = 12 / (109 + 82)。
参考
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