金剛石MPCVD氫氣發(fā)生器工作原理基于電解水技術(shù)，采用貴金屬電極和固態(tài)電解膜分理技術(shù)，確保產(chǎn)生的氫氣純度高達(dá)99.999%以上。設(shè)備配備了高靈敏度壓力控制系統(tǒng)和流量自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，保證壓力穩(wěn)定性小于0.001Mpa，同時(shí)能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自動(dòng)調(diào)節(jié)氫氣流量。
 

　　金剛石MPCVD氫氣發(fā)生器主要由電解池、金剛石電解質(zhì)、電極、水供給系統(tǒng)、氣體分離系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成，各組成部件的功能特點(diǎn)如下：
 

　　1.電解池：電解池是核心部件，是水發(fā)生電解反應(yīng)的場(chǎng)所，包含了金剛石電解質(zhì)和電極。它為電解反應(yīng)提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境，使電解過程能夠持續(xù)、高效地進(jìn)行。
 

　　2.金剛石電解質(zhì)：
 

　　1)采用金剛石薄膜：因其具有優(yōu)異的電導(dǎo)性和化學(xué)穩(wěn)定性，被選作電解質(zhì)。在電解過程中，能夠在高電壓、高電流密度下長期穩(wěn)定運(yùn)行，有效分離水分子中的氫離子和氧離子，促進(jìn)氫氣的生成，保證了氫氣和氧氣的有效分離，從而保證了氫氣的高純度。
 

　　2)高選擇性：金剛石電化學(xué)膜的高選擇性使得產(chǎn)生的氫氣純度較高，通常可達(dá)到99.999%以上，滿足MPCVD技術(shù)及其他高端應(yīng)用對(duì)于高純度氫氣的需求。
 

　　3.電極：設(shè)置陽極和陰極：通常采用耐腐蝕材料如不銹鋼或鉑等貴金屬制成。陽極負(fù)責(zé)吸引氫離子，而陰極則吸引氧離子，通過施加電壓使電解質(zhì)上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而完成水的電解過程。
 

　　4.水供給系統(tǒng)：提供純凈原料水：為確保連續(xù)穩(wěn)定的氫氣產(chǎn)出，設(shè)備需配備純凈水供給系統(tǒng)，以提供高純度的原料水。去離子水或高純度水是常用的選擇，以避免雜質(zhì)對(duì)電解過程的影響。
 

　　5.氣體分離系統(tǒng)：分離氫氣和氧氣：產(chǎn)生的氫氣和氧氣需通過精密的氣體分離系統(tǒng)進(jìn)行分離，并進(jìn)一步經(jīng)過純化處理以去除可能殘留的水分和其他雜質(zhì)。這一步驟對(duì)于確保氫氣的高純度至關(guān)重要。
 

　　6.控制系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整：集成微電腦控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括電解電壓、電流、溫度以及氫氣的流量和純度等參數(shù)。同時(shí)，該系統(tǒng)還能根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整操作條件，以確保氫氣發(fā)生器的穩(wěn)定運(yùn)行。部分現(xiàn)代MPCVD氫氣發(fā)生器的控制系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和自動(dòng)維護(hù)等功能，提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平和運(yùn)行效率。