The authors thank the EPSRC and Intelligent Energy Ltd for funding this project. PB also thanks the SCI for the award of a Messel Scholarship.

Veri kaydı Yazılımı 1. Set-up <ol><li> RS232 seri port ile donatılmış bir bilgisayara veri toplama ve tablo yazılımı yükleyin. </li><li> Uygun bir RS232 bağlantı kablosu kullanarak denge bilgisayara bağlayın (bu yöntemde bilgisayar ve denge hem 9-pin konnektör gereklidir). denge genellikle COM1 bağlı olacaktır. </li><li> veri toplama yazılımını açın. </li><li> Bir e-tabloya (örneğin, Excel), ardından &#39;tuş vuruşlarını gönder&#39;, &#39;Mode&#39; git &#39;Uygulama Title Bar Metin&#39; in elektronik tablo yazılımı uygun bir ad girin verileri günlüğe ve seçmek için &#39;excel.exe&#39; &#39;Komut satırı&#39;, ardından &#39;Tamam&#39; düğmesine basın. Bir onay işareti &#39;Mode&#39; açılır menüsünden &#39;Keystrokes Gönder&#39; yanında görünmelidir. </li><li> Daha sonra &#39;Ayarlar&#39; &#39;Port&#39; gidin ve değerler tuşuna basın, söz konusu dengenin uygun olmasını sağlamak &#39;Tamam&#39;;. </li><li> Daha sonra, &#39;Define&#39; ardından &#39;giriş veri kayıt yapısını tanımlar&#39; gidin ve bölüm &#39;Kayıt olay sonuna&#39; in &#39;Alınan bir satırbaşı veya CRLF&#39; bölümünde &#39;Kayıt etkinliğin başlangıç&#39; ve &#39;Sayısal karakter aldı&#39; seçeneğini basın &#39;devam&#39;. </li><li> &#39;Girdi Kayıt Yapısı&#39; başlıklı bir kutusu göründüğünde seçin &#39;Her bir veri kaydı tek bir veri alanı içeren&#39; ve ardından &#39;Devam&#39; tuşuna basın. </li><li> - Bir kutu başlıklı görünür &#39;Girdi Kayıt Tanımı Editör Keystrokes Modu Gönder&#39;: {İkinci: Alan 1, {Tab} {Minute} &#39;ve&#39; Alan postamble Keystrokes &#39;Sadece Sayısal Veriler için&#39; &#39;Girdi Filtre&#39; set } {SOL} {AŞAĞI} &#39;OK&#39; düğmesine basın. &#39; </li><li> ardından &#39;sıcak tuşları ve sıcak eylemleri tanımlayın&#39;, &#39;Define&#39; gidin. Hot Key 1 seçin, ardından Hot Key Eylem &#39;Askıya WinWedge&#39; seçin ve bu Hot-Key &#39;GERI&#39; ve tuş ve basın atamakTAMAM. </li><li> &#39;Dosya&#39;, ardından &#39;Farklı Kaydet&#39; gidin ve uygun bir klasöre yöntemi kaydedin. </li></ol> 2. Deney Seti-up <ol><li> tam yaklaşık ¾ kadar bir cam kase su ekleyin. Daha sonra, 50 ° C&#39;ye kadar bir sıcaklık kontrollü bir karıştırıcı-sıcak plaka ve ısı cam kap yerinde; Seçenek olarak ise, bir termostatik olarak kontrol edilen su banyosu kullanır. </li><li> banyosunda su seviyesi de şişede su seviyesinin üstünde olduğu şekilde bir su banyosu içinde bir şişe ve Pozisyon bu yuvarlak altlı bir 50 ml iyonu giderilmiş su (5 mi) eklenir. </li><li> (Dengeleme sonrasında, bir şişe içinde su sıcaklığı sıcak plaka üzerinde ayar noktasından daha düşük, genellikle ~ 5 ° C), su sıcaklığı izlemek için yuvarlak tabanlı bir şişe boynuna bir termometre takın. Not: bir şişe suyu sıcaklığı, 10 dakikalık bir süre boyunca sabit kaldığı durumlarda ayar hazırdır. </li><li> iyonu giderilmiş su ile bir çanak doldurun. </li&gt; <li> veri kaydı dengesi üzerine boş bir behere koyun. </li><li> veri kaydı dengesi üzerinde boş beher beher emzik su aktarabilirsiniz plastik levha bir köprü oluşturun. plastik köprü veri kaydı dengesi üzerinde beher ile fiziksel temas içinde olmadığından emin olun. </li><li> iyonu giderilmiş su ile bir ölçme silindiri, 500 ml doldurun. </li><li> eldivenli eli ile açık uç kapsayan birlikte, ölçüm silindiri ters ölçüm silindirinin açık ucu, sadece su yüzeyinin altında olduğu şekilde bir beher içine yerleştirin. </li><li> İki patronlar ile donatılmış bir imbik stand kullanın ve ölçme silindiri desteklemek için kelepçeler. Ölçüm silindir boyutuna bağlı olarak, imbik tabanındaki yer karşı ağırlıklar suyun ağırlığı nedeniyle düşmesini önlemek için stand. </li><li> emzik plastik köprü ile temas halinde olacak şekilde beher konumunu ayarlayın. </li><li> Dikkatlice ölçüm silindiri yükseltmekSu ve hava girişine salınımı ölçüm silindiri içinde hava seviyesi her deneyin başlangıcında tutarlı olmasını sağlamak için llow (örneğin, hava, 100 ml) yerleştirildi. </li><li> bir boru uzunluğunun bir tadil edilmiş bağlama parçasının olmayan ezilmiş bir cam eklem ucunu. dikkatle eklem ve boru arasındaki bağlantı etrafında Parafilm sararak Seal. </li><li> Ölçüm silindirin içine hortumun ucunu. </li><li> fazla suyun eklenmesi beher biraz su ekleyerek bu denge üzerine kapalı çalışan neden olacaktır emin olun. Kaçaklar beher en musluk ve plastik köprü arasındaki bağlantı yüksek akış hızlarında meydana gelebilir. </li><li> bakiyesi sıfır okumaz emin olun. Gerekirse, veri kaydı dengesi üzerinde beher biraz su ekleyin. </li><li> bir denge kullanarak, dışarı tartmak ya 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, ya da küçük bir cam şişenin içine silikon 0.25 g; Bazı silikon iç tuzağa eğilimi gibi plastik tartı tekne kullanmayınŞişenin boynu zaman, bir tartım kabı reaksiyon karışımına ilave edilir. Bu sorun, bunun yerine hızlı bir şekilde şişenin boynuna küçük cam şişe tersine çevrilmesi önlenir. </li></ol> 3. Deneysel Prosedür <ol><li> banyosunda su seviyesi de şişede su seviyesinin üstünde olduğu şekilde bir su banyosu içinde bir şişe ve Pozisyon bu yuvarlak altlı bir 50 ml&#39;lik (5 mi,% 20 ağırlık) sodyum hidroksit solüsyonu ekleyin. </li><li> (Dengeleme sonra bu kurulum şişenin içindeki suyun sıcaklığı genellikle sıcak plaka üzerinde ayar noktasından ~ 5 ° C daha düşük olan) solüsyonu sıcaklığı izlemek için yuvarlak tabanlı bir şişe boynuna bir termometre takın. </li><li> dengelenmeye 10 dakika süre ile bırakın. </li><li> dengeleme süresi sona ermeden önce, tablo yazılım paketi yeni bir elektronik tablo açın ve sonra veri toplama yazılımını açın. Veri toplama yazılımına &#39;Dosya&#39; giderek Adım 1&#39;de oluşturulan yöntem yükleyinardından &#39;Open yöntemi&#39; başlangıç ​​menüsü ve. </li><li> 10 dakika dengeleme dönemi sonuna nedeniyle hemen önce, &#39;Etkinleştir&#39; gidin ve ardından &#39;Normal modda&#39; üzerine tıklayın. Veri tablo yazılım paketinde günlüğe kaydedilmesini başlayacak. </li><li> 10 dakika dengeleme süresi sonunda, hızlı bir şekilde cam şişe tersine çevrilmesi ve sodyum hidroksit çözeltisi içine silikon biriktirilmesiyle silikon ekleyin. </li><li> Hızla turun boynuna boruya bağlı olan adaptörün buzlu cam ortak dipli kaba yerleştirin. denge sıfır. denge sıfırlanır hangi an veri analizinde zaman (t) = 0 alınacaktır. </li><li> 10 dakika geçtikten sonra, geri silme tuşuna basarak ve ardından veri toplama yazılımı menüsünde &#39;çıkın&#39; seçeneğini seçerek veri kaydı durdurun. tablo yazılım paketinde dosyayı kaydedin. </li><li> yuvarlak tabanlı bir şişe ile ilgili boruya bağlı olan adaptör çıkarın ve que su ekleyinreaksiyonu NCH. </li><li> santrifüj veya yerçekimi süzme ile daha fazla analiz için bir şişe içinde katı bir tortu izole ya da bir behere bütün reaksiyon karışımı aktarın ve hidroklorik asit (1 M) ile nötralize ve uygun bertaraf edilmelidir. </li></ol> 4. Veri Analizi <ol><li> Veri uygun bir tablo yazılım paketine yüklendiğinden emin olun. </li><li> denge sıfırlanır noktayı bulun; Bu (t) = reaksiyonun 0 noktası olarak kabul edilir. </li><li> Bu öncesinde verileri silin. </li><li> Bu verilerin solunda bir sütun ekleyin. Bu zaman içerecektir. </li><li> sadece takılı bir sütun için, sıfırdan başlayarak, uygun zaman aralıklarında ekleyin. Bu çalışmalarda kullanılan denge saniyede 8.5 veri noktası kaydedilir ve 0,117647 (= 1 / 8.5) sn böylece zaman aralıkları kullanılmıştır. </li><li> Su üzerinde toplanmıştır düşünün gaz, su buharı ile doyurulmuş olan. toplamak sırasındaİyon işlem olup, ölçüm silindiri içinde su seviyesi, atmosfer basıncında, ölçüm silindirinin iç basıncını korumak için ayarlar. </li><li> Bir karışımdaki gazların (P 1 ... P n) bireysel kısmi basınçlarının toplamı basıncı (P tot) eşit olduğunu bildiren Dalton Kanunu kullanarak yaklaşık düzeltme faktörünü uygulayın. Oda sıcaklığı 298 K ise, su buharı kısmi basıncı Pa ve ölçüm silindiri içinde toplam gaz basıncı 31,69.9, atmosfer basıncı (101.325 Pa) yaklaşık% 3.08 olduğu hesaplanabilir olan toplanan gaz hacmi su buharı. Söz konusu sıcaklıkta, su buharı kısmi basıncı ile diğer sıcaklıklarda, hidrojen su buharı miktarını tahmin. </li><li> (Oda sıcaklığı 298 K ise) üretilen hidrojen miktarının tahmini elde etmek için, 0.97 ile gaz hacmini çarpın. </li><li> İlk hidro tahminHidrojen üretimi eğrisinin başlangıç ​​dik yamaç doğrusal eğilim çizgisini takarak gen nesil oranı. </li><li> Su için geçen zaman ölçüm silindirinden yer değiştirmek üzere bir indüksiyon dönemi al. indüksiyon periyodunun bu tahminler mutlak değildir; Gerçek hidrojen üretim Reaksiyon hidrojen miktarının bir kısmı su yer değiştirmesi başlamak edebilmek için üretilen gerektiğinden bu deneylerde tahmin &#39;indüksiyon periyodu&#39; sonundan önce başlar. Ancak, bu değerler deneyler arasında indüksiyon döneminde göreceli değişimin değerlendirilmesi için izin veriyoruz. </li></ol>

<ol>
	<li>Winter, M., Brodd, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+Are+Batteries,+Fuel+Cells,+and+Supercapacitors?.">What Are Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors?.</a> Chem. Rev. 104, 4245-4269 (2004).</li><li>Deng, Z. Y., Ferreira, J. M. F., Sakka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen-generation+materials+for+portable+applications.">Hydrogen-generation materials for portable applications.</a> J. Am. Ceram. Soc. 91, 3825-3834 (2008).</li><li>Grew, K. N., Brownlee, Z. B., Shukla, K. C., Chu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+Alane+as+a+hydrogen+storage+media+for+portable+fuel+cell+power+sources.">Assessment of Alane as a hydrogen storage media for portable fuel cell power sources.</a> J. Power Sources. 217, 417-430 (2012).</li><li>Fan, M. Q., Mei, D. S., Chen, D., Lv, C. J., Shu, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Portable+hydrogen+generation+from+activated+Al-Li-Bi+alloys+in+water.">Portable hydrogen generation from activated Al-Li-Bi alloys in water.</a> Renew. Energ. 36, 3061-3067 (2011).</li><li>Amendola, S. C., Sharp-goldman, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+safe,+portable,+hydrogen+gas+generator+using+aqueous+borohydride+solution+and+Ru+catalyst.">A safe, portable, hydrogen gas generator using aqueous borohydride solution and Ru catalyst.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 25, 969-975 (2000).</li><li>Sharaf, O. Z., Orhan, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+fuel+cell+technology:+Fundamentals+and+applications.">An overview of fuel cell technology: Fundamentals and applications.</a> Renew. Sust. Energ. Rev. 32, 810-853 (2014).</li><li>Wallace, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sodium+silicide+and+the+development+of+the+portable+hydrogen+energy+market.">Sodium silicide and the development of the portable hydrogen energy market.</a> ECS Trans. 42, 219-230 (2012).</li><li>Brack, P., Dann, S. E., Wijayantha, K. G. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneous+and+homogenous+catalysts+for+hydrogen+generation+by+hydrolysis+of+aqueous+sodium+borohydride+(NaBH4)+solutions.">Heterogeneous and homogenous catalysts for hydrogen generation by hydrolysis of aqueous sodium borohydride (NaBH4) solutions.</a> Energ. Sci. Eng. 3, 174-188 (2015).</li><li>Huang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review:+Feasibility+of+hydrogen+generation+from+the+reaction+between+aluminum+and+water+for+fuel+cell+applications.">A review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications.</a> J. Power Sources. 229, 133-140 (2013).</li><li>McEvoy, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joseph+Priestley.">Joseph Priestley.</a> Encyclopedia Britannica. , (2015).</li><li>The Editors of Encyclopædia Britannica. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stephen+Hales.">Stephen Hales.</a> Encyclopedia Britannica. , (2015).</li><li>Ai, L., Gao, X., Jiang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+synthesis+of+cobalt+stabilized+on+macroscopic+biopolymer+hydrogel+as+economical+and+recyclable+catalyst+for+hydrogen+generation+from+sodium+borohydride+hydrolysis.">In situ synthesis of cobalt stabilized on macroscopic biopolymer hydrogel as economical and recyclable catalyst for hydrogen generation from sodium borohydride hydrolysis.</a> J. Power Sources. 257, 213-220 (2014).</li><li>Chen, Y., Shi, Y., Liu, X., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+polyvinylidene+fluoride+-+nickel+hollow+fiber+catalytic+membranes+for+hydrogen+generation+from+sodium+borohydride.">Preparation of polyvinylidene fluoride - nickel hollow fiber catalytic membranes for hydrogen generation from sodium borohydride.</a> Fuel. 140, 685-692 (2015).</li><li>Demirci, S., Sahiner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superior+reusability+of+metal+catalysts+prepared+within+poly+(ethylene+imine)+microgels+for+H2+production+from+NaBH4+hydrolysis.">Superior reusability of metal catalysts prepared within poly (ethylene imine) microgels for H2 production from NaBH4 hydrolysis.</a> Fuel Process. Technol. 127, 88-96 (2014).</li><li>Loghmani, M. H., Shojaei, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+production+through+hydrolysis+of+sodium+borohydride:+Oleic+acid+stabilized+Co-La-Zr-B+nanoparticle+as+a+novel+catalyst.">Hydrogen production through hydrolysis of sodium borohydride: Oleic acid stabilized Co-La-Zr-B nanoparticle as a novel catalyst.</a> Energy. 68, 152-159 (2014).</li><li>Manna, J., Roy, B., Vashistha, M., Sharma, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Co+2/BH-4+ratio+in+the+synthesis+of+Co-B+catalysts+on+sodium+borohydride+hydrolysis.">Effect of Co+2/BH-4 ratio in the synthesis of Co-B catalysts on sodium borohydride hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 406-413 (2014).</li><li>Saha, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+supported+bimetallic+G-Co-Pt+nanohybrid+catalyst+for+enhanced+and+cost+effective+hydrogen+generation.">Graphene supported bimetallic G-Co-Pt nanohybrid catalyst for enhanced and cost effective hydrogen generation.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 11566-11577 (2014).</li><li>Seven, F., Sahiner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superporous+P+(2-hydroxyethyl+methacrylate)+cryogel-M+(M+Co,+Ni,+Cu)+composites+as+highly+effective+catalysts+in+H2+generation+from+hydrolysis.">Superporous P (2-hydroxyethyl methacrylate) cryogel-M (M Co, Ni, Cu) composites as highly effective catalysts in H2 generation from hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 15455-15463 (2014).</li><li>Teprovich, J. A., Motyka, T., Zidan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+system+using+novel+additives+to+catalyze+hydrogen+release+from+the+hydrolysis+of+alane+and+activated+aluminum.">Hydrogen system using novel additives to catalyze hydrogen release from the hydrolysis of alane and activated aluminum.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 37, 1594-1603 (2012).</li><li>Brack, P., Dann, S. E., Wijayantha, K. G. U., Adcock, P., Foster, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+old+solution+to+a+new+problem?+Hydrogen+generation+by+the+reaction+of+ferrosilicon+with+aqueous+sodium+hydroxide+solutions.">An old solution to a new problem? Hydrogen generation by the reaction of ferrosilicon with aqueous sodium hydroxide solutions.</a> Energ. Sci. Eng. 3, 535-540 (2015).</li><li>Akdim, O., Demirci, U. B., Miele, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+acid-treated+cobalt+catalyst+for+hydrogen+generation+from+NaBH4+hydrolysis.">Highly efficient acid-treated cobalt catalyst for hydrogen generation from NaBH4 hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 34, 4780-4787 (2009).</li><li>Akdim, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchored+cobalt+film+as+stable+supported+catalyst+for+hydrolysis+of+sodium+borohydride+for+chemical+hydrogen+storage.">Anchored cobalt film as stable supported catalyst for hydrolysis of sodium borohydride for chemical hydrogen storage.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 36, 14527-14533 (2011).</li><li>Chamoun, R., Demirci, U. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cobalt-supported+alumina+as+catalytic+film+prepared+by+electrophoretic+deposition+for+hydrogen+release+applications.">Cobalt-supported alumina as catalytic film prepared by electrophoretic deposition for hydrogen release applications.</a> Appl. Surf. Sci. 256, 7684-7691 (2010).</li><li>Akdim, O., Demirci, U. B., Muller, D., Miele, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cobalt+(II)+salts,+performing+materials+for+generating+hydrogen+from+sodium+borohydride.">Cobalt (II) salts, performing materials for generating hydrogen from sodium borohydride.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 34, 2631-2637 (2009).</li><li>Erogbogbo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-demand+hydrogen+generation+using+nanosilicon:+splitting+water+without+light,+heat,+or+electricity.">On-demand hydrogen generation using nanosilicon: splitting water without light, heat, or electricity.</a> Nano Lett. 13, 451-456 (2013).</li><li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+on+the+improved+hydrolysis+of+aluminum-calcium+hydride-salt+mixture+elaborated+by+ball+milling.">Investigation on the improved hydrolysis of aluminum-calcium hydride-salt mixture elaborated by ball milling.</a> Energy. 84, 714-721 (2015).</li><li>Muir, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+electroless+plating+method+for+preparation+of+highly+active+Co-B+catalysts+for+NaBH4+hydrolysis.">New electroless plating method for preparation of highly active Co-B catalysts for NaBH4 hydrolysis.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 414-425 (2014).</li><li>Wu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+and+kinetics+of+sodium+borohydride+hydrolysis+over+crystalline+nickel+and+nickel+boride+and+amorphous+nickel-boron+nanoparticles.">Mechanism and kinetics of sodium borohydride hydrolysis over crystalline nickel and nickel boride and amorphous nickel-boron nanoparticles.</a> J. Power Sources. 268, 596-603 (2014).</li><li>Zhuang, D. W., Zhang, J. J., Dai, H. B., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+generation+from+hydrolysis+of+solid+sodium+borohydride+promoted+by+a+cobalt-molybdenum-boron+catalyst+and+aluminum+powder.">Hydrogen generation from hydrolysis of solid sodium borohydride promoted by a cobalt-molybdenum-boron catalyst and aluminum powder.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 38, 10845-10850 (2013).</li><li>Chen, Y., Pan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+various+Co-B+catalyst+synthesis+conditions+on+catalyst+surface+morphology+and+NaBH4+hydrolysis+reaction+kinetic+parameters.">Effect of various Co-B catalyst synthesis conditions on catalyst surface morphology and NaBH4 hydrolysis reaction kinetic parameters.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 1648-1663 (2014).</li><li>Cheng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+active+nanoporous+Co-B-TiO2+framework+for+hydrolysis+of+NaBH4.">Highly active nanoporous Co-B-TiO2 framework for hydrolysis of NaBH4.</a> Ceram. Int. 41, 899-905 (2015).</li><li>Chinnappan, A., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocatalyst:+Electrospun+nanofibers+of+PVDF+-+Dicationic+tetrachloronickelate+(II)+anion+and+their+effect+on+hydrogen+generation+from+the+hydrolysis+of+sodium+borohydride.">Nanocatalyst: Electrospun nanofibers of PVDF - Dicationic tetrachloronickelate (II) anion and their effect on hydrogen generation from the hydrolysis of sodium borohydride.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 37, 18851-18859 (2012).</li><li>Shang, Y., Chen, R., Jiang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+study+of+NaBH4+hydrolysis+over+carbon-supported+ruthenium.">Kinetic study of NaBH4 hydrolysis over carbon-supported ruthenium.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 33, 6719-6726 (2008).</li><li>Shang, Y., Chen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiempirical+Hydrogen+Generation+Model+Using+Concentrated+Sodium+Borohydride+Solution.">Semiempirical Hydrogen Generation Model Using Concentrated Sodium Borohydride Solution.</a> Energy Fuels. 20, 2149-2154 (2006).</li><li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Promoted+Mo+incorporated+Co-Ru-B+catalyst+for+fast+hydrolysis+of+NaBH4+in+alkaline+solutions.">Promoted Mo incorporated Co-Ru-B catalyst for fast hydrolysis of NaBH4 in alkaline solutions.</a> Int. J. Hydrogen Energ. 39, 16202-16211 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Protokolün en kritik adımlar deneyin başlangıcında meydana olanlardır. Bu hidroliz reaksiyonları oranının büyük sıcaklık bağımlılığı büyük bir dikkatle çözeltisi sıcaklık katı eklenmesinden önce dengeye ulaştı emin olmak için dikkat edilmesi gerektiği anlamına gelir. Katı hızla ilave edilmesi ve tamamen adaptörün ezilmiş bir cam eklem doğru yuvarlak tabanlı bir şişe boynuna takılması gereken, ve denge daha sonra mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde sıfırlanır gerekir. başlangıç ​​zamanı ve reaksiyon sıcaklığının yanlış bir ölçüm yanlış sonuçlar üretecektir. yöntem bazı sınırlamalar var. Ölçüm silindir içine sokulduğu beher ölçüm silindirden yerinden su hızla denge üzerine plastik köprü aşağı kanalize olmasını sağlamak için mümkün olduğu kadar dar olduğunu zorunludur. Aksi takdirde, suyun yüzey gerilimini sağlardüşük miktarda su seviyesinin, düşük birikim suyun tamamının büyük damla olarak salındığı noktaya kadar (bakınız Şekil 5). denge hata da verilerin çözünürlüğünü sınırlar. Bu deneylerde, ± 0.05 g bir hata ile bir denge hidrojen birkaç yüz mililitre oluştururken yeterli olan, kullanılmıştır, ama daha küçük miktarlar ölçülecek olduğunda daha küçük bir hata ile bir denge gerekli olacaktır. Denge üzerine köprüden yerinden su damlar gibi, denge tarafından kaydedilen kütle damla dengesi üzerine düştükçe, denge an biraz daha büyük bir kütleye kayıtları, yani salınır. Bu yazılım paketleri kullanarak yüksek zaman çözünürlüğü ham verilerin farklılaşma degrade salınım olarak sorunlu olduğu anlamına gelir. en uygun yolu, hidrojen üretim eğrisinin dik kısmının degrade ve böylece hidrojen üretim hızını bulmak için is o düz bir çizgi sığacak ve degrade hesaplamak için. otomatik olarak elektronik tablodaki verileri giriş yaparak, bu yöntem elle gelişti gazın hacmini kayıt güveniyor su deplasman yöntemlere göre doğruluk ve zamansal çözünürlükte önemli bir gelişme sunuyor. gaz evrimini izlemek için kameralar ve görüntü analiz yazılımı kullanmak yöntemlere göre maliyet oldukça düşük olmasına rağmen Ancak, zamansal çözünürlükte genellikle düşüktür ve bu kamera tabanlı yöntemler de su nedeniyle kütle dengesi okumaları salınan sorunu önlemek damla oluşturucu ve dolayısıyla daha kolay bir şekilde ayırt tarafından işlenebilir verileri üretir. su yer değiştirme yöntemi su içinde düşük çözünürlüğe sahip bir gaz toplanması için de geçerlidir. Bu nedenle, bu deneysel protokol, suda az çözünen gaz çıkaran diğer kimyasal tepkimeler gaz üretimi oranlarının ölçümü için modifiye edilebilires.

Nedeniyle yüksek enerji yoğunluğu, lityum-iyon piller şu anda taşınabilir tüketici elektroniği için en popüler güç kaynaklarından biridir. Bununla birlikte, bir pil tarafından teslim edilebilir enerji miktarı sınırlıdır. Taşınabilir güç sağlamak için alternatif yöntemler geliştirmeye çok ilgi dolayısıyla şu anda yok. daha umut verici yöntemlerden biri hidrojen ve oksijen birleştirerek elektrik ve su oluşturur, proton değişim zarı (PEM) yakıt hücrelerinin kullanılmasıdır. PEM yakıt pilleri pillerin üzerinde iki ana avantajlara sahip. (Bir hidrojen akışı muhafaza olduğu sürece) İlk olarak, PEM yakıt hücreleri zaman çok daha uzun bir süre için güç sağlayabilir. İkinci olarak, yakıt kaynağına bağlı olarak, PEM yakıt hücreleri, daha küçük bir sistem daha fazla enerji sağlayabilir, yani pillere göre çok daha büyük bir enerji yoğunluğuna sahip olabilir. 1,2 Bunun bir sonucu olarak, yönlendirilmiş bir araştırma, şu anda çok miktarda mevcuttur gelişmekte olan taşınabilir, on-demand hidrojen kaynaklarına. 2-Şu anda çok ilgi topluyor 7 bir yöntem su ile kimyasal reaksiyona girerek hidrojen üretimini olduğunu. 8,9 Bu reaksiyonlarda ölçülen edilmesi gereken en önemli parametrelerden biri hidrojen evrimi. Bu tür sulu çözeltiler, kimyasal olarak hidrojen depolama malzemelerinin ilavesi ile, hidrojen evrimi basit reaksiyonlar için, bir basit, düşük maliyetli bir ölçüm sistemi olması avantajlıdır. Bu tür bir sistemin bir örneği, bir kimyasal reaksiyonda oluşturulan gaz hacmi ters suyla doldurulmuş ölçme silindiri yer değiştiren su hacmi izleme basitçe ölçüldüğü su yer değiştirme yöntemidir. Bu teknik 18. yüzyılda, botanikçi Stephen Hales tarafından geliştirilen ve daha sonra uyarlanmış ve oksijen dahil olmak üzere birçok gazları, izole etmek Joseph Priestley tarafından en ünlü kullanımı için konulmuştur pnömatik çukurda, ortaya çıkmıştır. 10,11 su deplasman yöntemisu ile, hidrojen de dahil olmak üzere, su, özellikle çözünebilir değildir ve hala yaygın olarak sodyum borohidrür, alüminyum ve ferrosilikon gibi çeşitli kimyasalların reaksiyonlarından elde edilen hidrojen hacminin kaydetmek için kullanılan herhangi bir gaz için geçerlidir. 12 20 Ancak, gaz gelişti olarak su seviyesindeki değişikliklerin manuel kaydı içeren klasik su deplasman yöntemi, sıkıcı ve su seviyesi hızla değişen zaman deneyci için zor olduğu gibi, yüksek gaz akış hızlarında, yanlış olabilir, doğru bir okuma almak için. Bir deneyci gerçekçi 10 sn ~ daha küçük aralıklarla okuma alamaz manuel olarak kaydedilen veriler, aynı zamanda zamansal çözünürlükte doğal düşüktür. Birçok araştırmacı zamanla hacim değişikliği ayıklamak için su değiştirme süreci ve veri analizi yazılımı kaydetmeye kameralar kullanarak bu sorunun üstesinden gelmiş. 21-25 Ancak, bu rBilgisayar programlama ve nispeten pahalı ekipman bilgisi equires. Diğer araştırmacılar, hidrojen akışını kaydetmek için kütle akış metre kullandık. 26-29 Bununla birlikte, bu, genellikle, bir dar bir aralık içinde gaz tespit edebilen tek olan ve akış nispeten sabit bir sıcaklıkta muhafaza edildiği uygulamalar için daha uygun olan seviye. Daha yüksek çözünürlük elde etmek daha basit bir yaklaşım, daha doğru veri Kütle dengesi yerleştirilen bir alıcı kabı içine, hidrojen evrimi ile yer değiştiren su kanalı etmektir. 30-35, burada tarif edilen bu yöntemle değişimi yapan, genel laboratuvar sınıfı cam kullanımı ve düşük maliyetli, ticari olarak temin edilebilen bir denge sulu sodyum hidroksit çözeltisi ile silikon reaksiyonu, hidrojen evrimi kaydetmek için. Aksine elle kaydedilen olmaktan çok, veri denge bilgisayara veri göndermek için izin veren bir veri toplama yazılım paketi kullanarak bir elektronik tabloya kaydedilir. Olması gerekiyorBu teknik, mililitre ölçekte, hidrojen evrimi ölçülmesi için uygun olsa da, bu hacim (nedeniyle ölçüm silindiri sınırlı boyutu) (nedeniyle dengede belirsizlik) çok küçük bir ölçülmesi için uygun ya da çok büyük değildir unutulmamalıdır (yüksek çözünürlüklü denge ya da daha büyük bir ölçme silindiri kullanarak, yani) uygun adaptasyon olmadan hidrojen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="582">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">WinWedge software</td>
			<td style="width:80px;">Taltech</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">http://www.taltech.com/winwedge</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">High Resolution Top Loader Balance</td>
			<td style="width:80px;">LW Measurements, LLC</td>
			<td style="width:119px;">HRB6001</td>
			<td>http://www.lwmeasurements.com/HRB-6001-High-Resoultion-Top-Loader-Balance-p/hrb6001.htm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Silicon</td>
			<td style="width:80px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">215619</td>
			<td>325 mesh</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:80px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">221465</td>
			<td>Reagent grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Aluminium (65.7%)-silicon (34.3%) alloy&#160;</td>
			<td style="width:80px;">Goodfellow</td>
			<td style="width:119px;">275-274-74</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Excel</td>
			<td style="width:80px;">Microsoft</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>https://products.office.com/en-us/excel</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Glass sample vials, 50x12mm</td>
			<td style="width:80px;">Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td style="width:119px;">TUB1152</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic sheet</td>
			<td style="width:80px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Recycled from a smooth-sided plastic drinks bottle</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Silicone tubing, 5x8mm BxO D</td>
			<td style="width:80px;">Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td style="width:119px;">TUB3806</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Parafilm (2 in. by 250 ft.)</td>
			<td style="width:80px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P7543</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Adapter</td>
			<td style="width:80px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z415685</td>
			<td>We used a custom-made adapter in our set-up, but this type of fitting would serve the same function</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple, low-cost, and robust system to measure the volume of hydrogen evolved by chemical reactions with aqueous solutions

There is a growing research interest in the development of portable systems which can deliver hydrogen on-demand to proton exchange membrane (PEM) hydrogen fuel cells. Researchers seeking to develop such systems require a method of measuring the generated hydrogen. Herein, we describe a simple, low-cost, and robust method to measure the hydrogen generated from the reaction of solids with aqueous solutions. The reactions are conducted in a conventional one-necked round-bottomed flask placed in a temperature controlled water bath. The hydrogen generated from the reaction in the flask is channeled through tubing into a water-filled inverted measuring cylinder. The water displaced from the measuring cylinder by the incoming gas is diverted into a beaker on a balance. The balance is connected to a computer, and the change in the mass reading of the balance over time is recorded using data collection and spreadsheet software programs. The data can then be approximately corrected for water vapor using the method described herein, and parameters such as the total hydrogen yield, the hydrogen generation rate, and the induction period can also be deduced. The size of the measuring cylinder and the resolution of the balance can be changed to adapt the setup to different hydrogen volumes and flow rates.

deney düzeneği tekrarlanabilirliğini incelemek için, silikon değişen kütleleri hidrojen üretmek için sulu sodyum hidroksit çözeltisi ile tepkimeye sokulmuştur. Her reaksiyon üç kere gerçekleştirildi. Ortalama hidrojen üretim eğrileri. Şekil 1 &#39;de hesaplanmıştır silikon kütleye için ortalama toplam hidrojen verimleri, hidrojen üretim oranları ve indüksiyon sürelerinin gösterilir ve Şekil 2, 3, bir standart sapma gösteren hata çubukları ile beraber çizilir ve 4 sırasıyla. reaksiyonlar arasındaki toplam hidrojen verimleri ve hidrojen üretim oranlarında çok az sapma ve indüksiyon dönemlerinde sapma daha büyük bir seviye oldu. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54383/54383fig1.jpg" /> Şekil 1: Reacti Hidrojen Üretimi Curves örneğiSulu sodyum hidroksit, silikon on. silikon çeşitli yığınların (0.05, 0.10, 0.15, 0.20 ve 0.25 g), 50 ° C&#39;de sulu sodyum hidroksit çözeltisi (5 mi,% 20 ağırlık) reaksiyona sokuldu. Hidrojen üretimi 10 dakikalık bir süre için kaydedilmiştir. Reaksiyonları üç nüsha olarak yapılan ve sonuçları ortalaması alınmıştır. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54383/54383fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54383/54383fig2.jpg" /> Şekil 2:. Sulu sodyum hidroksit, silikon reaksiyonundan hidrojen verim değerleri Örnek 10 dakikada değişen hidrojen toplam hacmi hidrojen üretim eğrilerinden çıkartılmıştır. silikon kütleye için ortalama toplam hidrojen verimler elde edildi ve grafikleri çizildi. Kitle o arasında doğrusal bir ilişki olduğu görülmektedirreaksiyon, bu reaksiyon koşulları altında üretilen hidrojen yoğunluğu kullanılan F, silikon. Hata çubukları toplam hidrojen verimi bir standart sapmasını temsil eder. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54383/54383fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54383/54383fig3.jpg" /> Şekil 3:. Sulu sodyum hidroksit, silikon reaksiyonundan hidrojen üretim hızı değerleri Örnek silikon her kütlesi için hidrojen üretiminin ilk veya maksimum hızları hidrojen üretim eğrilerinden hesaplandı. silikon kütleye ortalama başlangıç ​​veya en fazla hidrojen üretim oranları elde edildi ve grafikleri çizildi. Ortalama olarak, reaksiyonda kullanılan silikon kütle ve ilk ya da maksimum olarak hidrojen g arasında bir güç bir ilişki vardır, görülebilir<html> Bu reaksiyon koşulları altında görülen eneration oranı. Hata çubukları başlangıç ​​veya maksimum hidrojen üretimi oranlarından birine standart sapmasını temsil eder. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54383/54383fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/54383/54383fig4.jpg" /> Şekil 4:. Sulu sodyum hidroksit, silikon reaksiyonundan İndüksiyon zamanı Değerleri Örnek silikon kütleye hidrojen üretimi için endüksiyon süreleri hidrojen üretim eğrilerinden çıkartılmıştır. silikon kütleye ortalama indüksiyon periyodu elde çizilmiştir. Ortalama olarak, deneyler arasında indüksiyon periyodu hiçbir büyük değişiklik, yani görülebilir. Hata çubukları, ilk ya da maksimum hidrojen üretim oranları, bir standart sapma göstermektedir.ref = &quot;https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54383/54383fig4large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. Şekil 5, bir alt-optimal deney bazı temsili sonuçlar gösterilmektedir. Bu durumda, yaklaşık olarak 400 ve 710 saniye düştü nedeniyle, suyun yüzey gerilimi damlar birikmesi 200 800 sn sonuçları arasında hidrojen, düşük akım. Bu damlar maksimum hidrojen üretimi hesaplanmasını etkilemez rağmen damla düştü önce, örneğin ölçüm durdu, eğer onlar toplam hidrojen verimi üzerinde bir etkisi olabilir. Ya gaz daha yüksek bir akış ya da önlemek için, reaksiyon ayarı elde etmek için (ki bu durumda, örneğin, alüminyum-silikon alaşım daha büyük bir kütleye ilave ya da sodyum hidroksit, daha yüksek bir konsantrasyonu kullanılarak), reaksiyon koşullarının değiştirilmesi için bu şekilde gerekli olan damlar birikmesi. . Şekil 5: bir alt-optimal Deney Örneği Bu deneyde, alüminyum (% 65.7) - silikon (% 34.3) alaşımı (0.2 g), 40 ° C&#39;de sulu sodyum hidroksit çözeltisi (5 mi,% 10 wt) ile reaksiyona sokuldu . Akış damlar su sonuçlarının yüzey gerilimi oluşmakta olan yavaşlatır olarak hidrojen evrimin ilk yüksek oranlarda olsa da hidrojen üretiminin kayıt, en uygunudur. Damlar yaklaşık 400 ve 710 sn, bu durumda. Kapanıp <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54383/54383fig5large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Simple, Low-cost, and Robust System to Measure the Volume of Hydrogen Evolved by Chemical Reactions with Aqueous Solutions at JoVE.com

A Simple, Low-cost, and Robust System to Measure the Volume of Hydrogen Evolved by Chemical Reactions with Aqueous Solutions

The study of methods to generate on-demand hydrogen for fuel cells continues to grow in importance. However, systems to measure hydrogen evolution from the reaction of chemicals with water can be complicated and expensive. This article details a simple, low-cost, and robust method to measure the evolution of hydrogen gas.

Basit, düşük maliyetli ve Sağlam Sistem Sulu Solutions ile Kimyasal Reaksiyonların tarafından Evolved Hidrojen Sesi Tedbir

There is a growing research interest in the development of portable systems which can deliver hydrogen on-demand to proton exchange membrane (PEM) ...

a-simple-low-cost-robust-system-to-measure-volume-hydrogen-evolved

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Chemistry

19.4K Görüntüleme.  Loughborough University. The study of methods to generate on-demand hydrogen for fuel cells continues to grow in importance. However, systems to measure hydrogen evolution from the reaction of chemicals with water can be complicated and expensive. This article details a simple, low-cost, and robust method to measure the evolution of hydrogen gas.

Video: A Simple, Low-cost, and Robust System to Measure the Volume of Hydrogen Evolved by Chemical Reactions with Aqueous Solutions

Free Radicals in Chemical Biology: from Chemical Behavior to Biomarker Development

The involvement of free radicals in life sciences has constantly increased with time and has been connected to several physiological and pathological processes. This subject embraces diverse scientific areas, spanning from physical, biological and bioorganic chemistry to biology and medicine, with applications to the amelioration of quality of life, health and aging. Multidisciplinary skills are required for the full investigation of the many facets of radical processes in the biological environment and chemical knowledge plays a crucial role in unveiling basic processes and mechanisms. We developed a chemical biology approach able to connect free radical chemical reactivity with biological processes, providing information on the mechanistic pathways and products. The core of this approach is the design of biomimetic models to study biomolecule behavior (lipids, nucleic acids and proteins) in aqueous systems, obtaining insights of the reaction pathways as well as building up molecular libraries of the free radical reaction products. This context can be successfully used for biomarker discovery and examples are provided with two classes of compounds: mono-trans isomers of cholesteryl esters, which are synthesized and used as references for detection in human plasma, and purine 5',8-cyclo-2'-deoxyribonucleosides, prepared and used as reference in the protocol for detection of such lesions in DNA samples, after ionizing radiations or obtained from different health conditions.

Radical-based biomimetic chemistry has been applied to building-up libraries necessary for biomarker development.

Kimyasal Biyoloji Serbest Radikaller: Kimyasal Davranış den Biyomarker Kalkınma

The involvement of free radicals in life sciences has constantly increased with time and has been connected to several physiological and pathological ...

Kimya

Isolation and Chemical Characterization of Lipid A from Gram-negative Bacteria

Lipopolysaccharide (LPS) is the major cell surface molecule of gram-negative bacteria, deposited on the outer leaflet of the outer membrane bilayer. LPS can be subdivided into three domains: the distal O-polysaccharide, a core oligosaccharide, and the lipid A domain consisting of a lipid A molecular species and 3-deoxy-D-manno-oct-2-ulosonic acid residues (Kdo). The lipid A domain is the only component essential for bacterial cell survival. Following its synthesis, lipid A is chemically modified in response to environmental stresses such as pH or temperature, to promote resistance to antibiotic compounds, and to evade recognition by mediators of the host innate immune response. The following protocol details the small- and large-scale isolation of lipid A from gram-negative bacteria. Isolated material is then chemically characterized by thin layer chromatography (TLC) or mass-spectrometry (MS). In addition to matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight (MALDI-TOF) MS, we also describe tandem MS protocols for analyzing lipid A molecular species using electrospray ionization (ESI) coupled to collision induced dissociation (CID) and newly employed ultraviolet photodissociation (UVPD) methods. Our MS protocols allow for unequivocal determination of chemical structure, paramount to characterization of lipid A molecules that contain unique or novel chemical modifications. We also describe the radioisotopic labeling, and subsequent isolation, of lipid A from bacterial cells for analysis by TLC. Relative to MS-based protocols, TLC provides a more economical and rapid characterization method, but cannot be used to unambiguously assign lipid A chemical structures without the use of standards of known chemical structure. Over the last two decades isolation and characterization of lipid A has led to numerous exciting discoveries that have improved our understanding of the physiology of gram-negative bacteria, mechanisms of antibiotic resistance, the human innate immune response, and have provided many new targets in the development of antibacterial compounds.

Isolation and characterization of the lipid A domain of lipopolysaccharide (LPS) from gram-negative bacteria provides insight into cell surface based mechanisms of antibiotic resistance, bacterial survival and fitness, and how chemically diverse lipid A molecular species differentially modulate host innate immune responses.

Gram-negatif bakterilerin izolasyonu ve Lipid A kimyasal karakterizasyonu

Lipopolysaccharide (LPS) is the major cell surface molecule of gram-negative bacteria, deposited on the outer leaflet of the outer membrane bilayer. LPS ...

A Simple and Rapid Protocol for Measuring Neutral Lipids in Algal Cells Using Fluorescence

Algae are considered excellent candidates for renewable fuel sources due to their natural lipid storage capabilities. Robust monitoring of algal fermentation processes and screening for new oil-rich strains requires a fast and reliable protocol for determination of intracellular lipid content. Current practices rely largely on gravimetric methods to determine oil content, techniques developed decades ago that are time consuming and require large sample volumes. In this paper, Nile Red, a fluorescent dye that has been used to identify the presence of lipid bodies in numerous types of organisms, is incorporated into a simple, fast, and reliable protocol for measuring the neutral lipid content of Auxenochlorella protothecoides, a green alga. The method uses ethanol, a relatively mild solvent, to permeabilize the cell membrane before staining and a 96 well micro-plate to increase sample capacity during fluorescence intensity measurements. It has been designed with the specific application of monitoring bioprocess performance. Previously dried samples or live samples from a growing culture can be used in the assay.

A simple protocol to determine the neutral lipid content of algal cells using a Nile Red staining procedure is described. This time-saving technique offers an alternative to traditional gravimetric-based lipid quantification protocols. It has been designed for the specific application of monitoring bioprocess performance.

Floresan kullanma Alg hücrelerinde nötral Lipidler Ölçüm Basit ve Hızlı Protokolü

Algae are considered excellent candidates for renewable fuel sources due to their natural lipid storage capabilities. Robust monitoring of algal ...

An Inverse Analysis Approach to the Characterization of Chemical Transport in Paints

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in understanding contaminant mass transport and the ability to decontaminate materials. If a material is contaminated, over time, the transport of highly toxic chemicals (such as chemical warfare agent species) out of the material can result in vapor exposure or transfer to the skin, which can result in percutaneous exposure to personnel who interact with the material. Due to the high toxicity of chemical warfare agents, the release of trace chemical quantities is of significant concern. Mapping subsurface concentration distribution and transport characteristics of absorbed agents enables exposure hazards to be assessed in untested conditions. Furthermore, these tools can be used to characterize subsurface reaction dynamics to ultimately design improved decontaminants or decontamination procedures. To achieve this goal, an inverse analysis mass transport modeling approach was developed that utilizes time-resolved mass spectroscopy measurements of vapor emission from contaminated paint coatings as the input parameter for calculation of subsurface concentration profiles. Details are provided on sample preparation, including contaminant and material handling, the application of mass spectrometry for the measurement of emitted contaminant vapor, and the implementation of inverse analysis using a physics-based diffusion model to determine transport properties of live chemical warfare agents including distilled mustard (HD) and the nerve agent VX.

In this paper, a procedure for quantifying the mass transport parameters of chemicals in various materials is presented. This process involves employing an inverse-analysis based diffusion model to vapor emission profiles recorded by real-time, mass spectrometry in high vacuum.

Boyalar Kimyasal Ulaştırma Karakterizasyonu bir Ters Analizi Yaklaşımı

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in ...

Preparing Adherent Cells for X-ray Fluorescence Imaging by Chemical Fixation

X-ray fluorescence imaging allows us to non-destructively measure the spatial distribution and concentration of multiple elements simultaneously over large or small sample areas. It has been applied in many areas of science, including materials science, geoscience, studying works of cultural heritage, and in chemical biology. In the case of chemical biology, for example, visualizing the metal distributions within cells allows us to study both naturally-occurring metal ions in the cells, as well as exogenously-introduced metals such as drugs and nanoparticles. Due to the fully hydrated nature of nearly all biological samples, cryo-fixation followed by imaging under cryogenic temperature represents the ideal imaging modality currently available. However, under the circumstances that such a combination is not easily accessible or practical, aldehyde based chemical fixation remains useful and sometimes inevitable. This article describes in as much detail as possible in the preparation of adherent mammalian cells by chemical fixation for X-ray fluorescent imaging.

Here, we present a protocol on how to determine the quantity and distribution of metals in a sample using synchrotron X-ray fluorescence. We focus on adherent cells, and describe the chemical fixation method to prepare this sample. We then describe how to mount and image the sample using synchrotron X-rays.

Kimyasal Fiksasyon X-ışını Floresans Görüntüleme Değme Hücreleri hazırlanması

X-ray fluorescence imaging allows us to non-destructively measure the spatial distribution and concentration of multiple elements simultaneously over ...

Supercritical Nitrogen Processing for the Purification of Reactive Porous Materials

Supercritical fluid extraction and drying methods are well established in numerous applications for the synthesis and processing of porous materials. Herein, nitrogen is presented as a novel supercritical drying fluid for specialized applications such as in the processing of reactive porous materials, where carbon dioxide and other fluids are not appropriate due to their higher chemical reactivity. Nitrogen exhibits similar physical properties in the near-critical region of its phase diagram as compared to carbon dioxide: a widely tunable density up to ~1 g ml-1, modest critical pressure (3.4 MPa), and small molecular diameter of ~3.6 &#197;. The key to achieving a high solvation power of nitrogen is to apply a processing temperature in the range of 80-150 K, where the density of nitrogen is an order of magnitude higher than at similar pressures near ambient temperature. The detailed solvation properties of nitrogen, and especially its selectivity, across a wide range of common target species of extraction still require further investigation. Herein we describe a protocol for the supercritical nitrogen processing of porous magnesium borohydride.

Nitrogen is an effective supercritical fluid for extraction or drying processes due to its small molecular size, high density in the near-liquid supercritical regime, and chemical inertness. We present a supercritical nitrogen drying protocol for the purification treatment of reactive, porous materials.

Reaktif Gözenekli Malzemelerin Saflaştırılması Süperkritik Azot İşleme

Supercritical fluid extraction and drying methods are well established in numerous applications for the synthesis and processing of porous materials. ...

Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, 1,4-benzene-bis(iminoguanidinium) (BBIG), is demonstrated. The ligand is synthesized as the chloride salt (BBIG-Cl) by in situ imine condensation of terephthalaldehyde with aminoguanidinium chloride in water, followed by crystallization as the sulfate salt (BBIG-SO4). Alternatively, BBIG-Cl is synthesized ex situ in larger scale from ethanol. The sulfate separation ability of the BBIG ligand is demonstrated by selective and quantitative crystallization of sulfate from seawater. The ligand can be recycled by neutralization of BBIG-SO4 with aqueous NaOH and crystallization of the neutral bis-iminoguanidine, which can be converted back into BBIG-Cl with aqueous HCl and reused in another separation cycle. Finally, 35S-labeled sulfate and &#946; liquid scintillation counting are employed for monitoring the sulfate concentration in solution. Overall, this protocol will instruct the user in the necessary skills to synthesize a ligand, employ it in the selective crystallization of sulfate from aqueous solutions, and quantify the separation efficiency.

A protocol for in situ aqueous synthesis of a bis(iminoguanidinium) ligand and its utilization in selective separation of sulfate is presented.

bir bis-iminoguanidinium ligand ile seçici kristalleştirme ile Sülfat Ayırma

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, ...

Green and Low-cost Production of Thermally Stable and Carboxylated Cellulose Nanocrystals and Nanofibrils Using Highly Recyclable Dicarboxylic Acids

Here we demonstrate potentially low cost and green productions of high thermally stable and carboxylated cellulose nanocrystals (CNCs) and nanofibrils (CNF) from bleached eucalyptus pulp (BEP) and unbleached mixed hardwood kraft pulp (UMHP) fibers using highly recyclable dicarboxylic solid acids. Typical operating conditions were acid concentrations of 50 - 70 wt% at 100 &#176;C for 60 min and 120 &#176;C (no boiling at atmospheric pressure) for 120 min, for BEP and UMHP, respectively. The resultant CNCs have a higher thermal degradation temperature than their corresponding feed fibers and carboxylic acid group content from 0.2 - 0.4 mmol/g. The low strength (high pKa of 1.0 - 3.0) of organic acids also resulted in CNCs with both longer lengths of approximately 239 - 336 nm and higher crystallinity than CNCs produced using mineral acids. Cellulose loss to sugar was minimal. Fibrous cellulosic solid residue (FCSR) from the dicarboxylic acid hydrolysis was used to produce carboxylated CNFs through subsequent mechanical fibrillation with low energy input.

Here we demonstrate a novel method for green and sustainable productions of highly thermally stable and carboxylated cellulose nanocrystals (CNC) and nanofibrils (CNF) using highly recyclable solid dicarboxylic acids.

Termal Kararlı ve Carboxylated Selüloz Nanokristaller ve nanofibrillerin kullanarak yüksek Geri Dönüşümlü Dikarboksilik Asitler yeşil ve düşük maliyetli üretim

Here we demonstrate potentially low cost and green productions of high thermally stable and carboxylated cellulose nanocrystals (CNCs) and nanofibrils ...

Facile Preparation of (2Z,4E)-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

Direct cross-coupling between two alkenes via vinylic C-H bond activation represents an efficient strategy for the synthesis of butadienes with high atomic and step economy. However, this functionality-directed cross-coupling reaction has not been developed, as there are still limited directing groups in practical use. In particular, a stoichiometric amount of oxidant is usually required, producing a large amount of waste. Due to our interest in novel 1,3-butadiene synthesis, we describe the ruthenium-catalyzed olefination of electron-deficient alkenes using allyl acetate and without external oxidant. The reaction of 2-phenyl acrylamide and allyl acetate was chosen as a model reaction, and the desired diene product was obtained in 80% isolated yield with good stereoselectivity (Z,E/Z,Z = 88:12) under optimal conditions: [Ru(p-cymene) Cl2]2 (3 mol %) and AgSbF6 (20 mol %) in DCE at 110 &#186;C for 16 h. With the optimized catalytic conditions in hand, representative &#945;- and/or &#946;-substituted acrylamides were investigated, and all reacted smoothly, regardless of aliphatic or aromatic groups. Also, differently N-substituted acrylamides have proven to be good substrates. Moreover, we examined the reactivity of different allyl derivatives, suggesting that the chelation of acetate oxygen to the metal is crucial for the catalytic process. Deuterium-labeled experiments were also conducted to investigate the reaction mechanism. Only Z-selective H/D exchanges on acrylamide were observed, indicating a reversible cyclometalation event. In addition, a kinetic isotope effect (KIE) of 3.2 was observed in the intermolecular isotopic study, suggesting that the olefinic C-H metalation step is probably involved in the rate-determining step.

Facile Preparation of 2Z,4E-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

The ruthenium-catalyzed olefination of electron-deficient alkenes with allyl acetate is described here. By using aminocarbonyl as a directing group, this external oxidant-free protocol has high efficiency and good stereo- and regioselectivity, opening a novel synthetic route to (Z,E)-butadiene skeletons.

Kolay Hazırlık (2<em&gt; Z</em&gt; 4<em&gt; E</em&gt;) - Alil Asetat ile Elektronuz Alkenlerin Olefinasyonu ile Dienamidler

Direct cross-coupling between two alkenes via vinylic C-H bond activation represents an efficient strategy for the synthesis of butadienes with high ...

Extraction of Ramie Fiber in Alkali Hydrogen Peroxide System Supported by Controlled-release Alkali Source

This protocol demonstrates a method for ramie fiber extraction by scouring raw ramie in an alkali hydrogen peroxide system supported by a controlled-release alkali source. The fiber extracted from ramie is a type of textile material of great importance. In previous studies, ramie fiber was extracted in an alkali hydrogen peroxide system supported only by sodium hydroxide.However, due to the strong alkalinity of sodium hydroxide, the oxidation reaction speed of hydrogen peroxide was difficult to control and thus resulted in great damage to the treated fiber. In this protocol, a controlled-release alkali source, which is composed of sodium hydroxide and magnesium hydroxide, is used to provide an alkali condition and buffer the pH value of the alkali hydrogen peroxidesystem. The substitution rate of magnesium hydroxide can adjust the pH value of the hydrogen peroxide system and has great influence on the fiber properties. The pH value and oxidation-reduction potential (ORP) value, which represents the oxidation ability of alkali hydrogen peroxide system, were monitored using a pH meter and ORP meter, respectively. The residual hydrogen peroxide content in the alkali hydrogen peroxide system during the extraction process and the chemical oxygen demand (COD) value of wastewater after fiber extraction are tested by KMnO4 titration method. The yield of fiber is measured using a precision electronic balance, and residual gums of fiber are tested by a chemical analysis method. The polymerization degree (PD value) of fiber is tested by an intrinsic viscosity method using the Ubbelohde viscometer. The tensile property of fiber, including tenacity, elongation, and rupture, is measured using a fiber strength instrument. Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction are used to characterize the functional groups and crystal property of fiber. This protocol proves that the controlled-release alkali source can improve the properties of the fiber extracted in an alkali hydrogen peroxide system.

Presented here is a protocol for extraction of ramie fiber in alkali hydrogen peroxide system supported by controlled-release alkali source.

Basit, düşük maliyetli ve Sağlam Sistem Sulu Solutions ile Kimyasal Reaksiyonların tarafından Evolved Hidrojen Sesi Tedbir

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler