背景

质子交换膜是未来可持续能源系统的关键技术。燃料电池中的质子交 换膜能够高效地将氢气转化为电能，且无有害气体排放。质子交换膜 燃料电池广泛用于电解水制氢，质子交换膜在氢能产业中发挥着至关 重要的作用。

质子交换膜中使用铂（Pt）和铱（Ir）等贵金属作为反应催化剂。昂贵稀缺的催化剂材料 是质子交换膜燃料电池面临的一个挑战，因此对于制造商而言，优化和减少质子交换 膜中贵金属载量非常重要。 质子交换膜制造商可在组装燃料电池之前使用手持式XRF光谱仪验证质子交换膜中 的Pt和Ir载量。无需将质子交换膜切割成小块，即可轻松验证大块质子交换膜中的Pt 和Ir载量。

仪器

手持式X射线荧光（HHXRF）是一种应用非常广泛的分析技术，能够提供可靠且快速的 分析，仅需数秒即可获得分析结果。同时该技术是一种无损方法，分析时不会造成样品 破损和较小样片报废，而且任何操作员只需经过简单培训即可学会使用该技术。

 X-MET8000能够实现真正的便携式分析，非常适合在任何地点对大型和/或重型零件 进行测试。日立分析仪器的X-MET8000光谱仪结合了高性能X射线管和高分辨率硅漂 移检测器（SDD），具有分析质子交换膜所需的速度和性能。X-MET8000光谱仪坚固耐 用（防护等级：IP54），电池续航时间长（最长达10至12小时），是过程和质量控制的Preferred tool 。

 X-MET8000手持式XRF光谱仪具有许多优势：

| 结构紧凑、坚固耐用：完全便携，可进行真正的现场分析

| 易于使用：操作员只需经过简单培训即可

| 数秒内获得结果：快速验证来料

常规分析

分析前不需要样品制备。只需将分析仪机头放在待测零件上，并按下扳机开始分析，即 可直接从质子交换膜表面进行测量。质子交换膜中贵金属载量的通常分析时间为10 至30秒。通过在样品表面读取多个读数，可快速验证大面积样品的载量均匀性。 X-MET8000光谱仪应使用背景板和光辐射防护罩等附件，以排除测量环境对测量结 果的影响，并阻挡样品中的X射线散射。灯架和安全防护罩可用于测量小样品。

校准和验证

为此应用场景创建了经验校准曲线。此类校准曲线中包括具有各种Pt和Ir载量的参 考样品。每件样品的测量时间为60秒。对校准范围进行了优化，Pt校准范围为0.05-0.5 mg/cm2 ，Ir校准范围为0.2-2.0 mg/cm3。

表1. 校准性能总结

为证明X-MET8000的精密度和准确度，我们对三种参考材料进行了10次测量，每次测 量时间均为30秒。

表2. X-MET8000对Pt载量的重复测量结

表3. X-MET8000对Ir载量的重复测量结

总结

校准后，日立分析仪器的X-MET8000可为质子交换膜中的贵金属载量提供准确且可 重复的结果。X-MET简单易用、坚固耐用，是工厂车间生产过程和质量控制的理想工 具。该仪器配备的校准软件的多功能性使其能够分析其他种类的单元素和多元素质子 交换膜样品，确保快速监测贵金属的载量情况。X-MET屏幕可在数秒钟内显示结果，因 此可当场决定接受或拒绝某个零件或修改生产工艺，从而最大限度地提高生产率并节约成本。