一種離子內(nèi)能源及離子膜催化劑匯報材料

1、一種離子內(nèi)能源及離子膜催化劑匯報材料 （附件一）一、問題的提出“事實1”：選擇離子膜燒堿電解槽，關(guān)閉電源，在電解槽的陽極室加入計算量的濃氯化鈉鹽水溶液，在電解槽的陰極室加入計算量的純水，這時慢慢地在電解槽的陰極室會產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，并釋放熱量，同時在電解槽的陽極室產(chǎn)生氯氣，直至二個極室的鈉離子濃度達到平衡態(tài)，這時產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉的過程即行停止。用化學(xué)法測定陰極室氫氧化鈉濃度，可知氫氧化鈉和氫氣的產(chǎn)生量與鈉離子滲析透過離子交換膜進入陰極室的遷移數(shù)成正比；如果用40%的KOH溶液代替濃氯化鈉鹽水加入陽極室，則陰極室產(chǎn)生氫氣和KOH，并釋放熱量，同時陽極室產(chǎn)生氧氣，氫氣和氧氣的產(chǎn)生量與鉀離子滲析

2、透過離子膜進入陰極室的遷移數(shù)成正比；如果開啟電源，在電解槽的陰極室加入濃鹽水，在電解槽的陽極室加入純水，則在陽極室產(chǎn)生氫氧化鈉和氫氣的同時，釋放電解槽的反向電流，該電流量與陽極室的氫氧化鈉產(chǎn)量成正比關(guān)系?！笆聦?”表明，不需要輸入電能或光能或熱能等任何能量，不需要消耗任何其它的物質(zhì)，僅憑離子交換膜催化劑的力量，就能夠高產(chǎn)率地將氯化鈉鹽水轉(zhuǎn)化為氫氣和氫氧化鈉及氯氣，并釋放能量；或者能夠高產(chǎn)率地將純水轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣，并釋放能量。提出的問題是：這種現(xiàn)象或過程的能量來源于哪里？“事實2”、選擇安裝有電動攪拌器的水缸，加入計算量的40%KOH溶液和85%碳酸鉀固體，在敞口常壓與室溫的條件下，連續(xù)攪拌1

3、50250小時，用氣相色譜和液相色譜及質(zhì)譜檢測分析后可確證，已有70%98%的碳酸鉀轉(zhuǎn)化為醇類有機物，其中鉀元素轉(zhuǎn)化為等當(dāng)量的KOH，同時副產(chǎn)氧氣，并釋放熱量；如果在水缸中安裝陰離子交換膜，僅連續(xù)攪拌5小時，就已有80%以上的碳酸鉀轉(zhuǎn)化為混合醇有機物和KOH，并釋放熱量，同時副產(chǎn)氧氣；用聯(lián)產(chǎn)的KOH吸收二氧化碳等當(dāng)量地轉(zhuǎn)化為碳酸鉀，碳酸鉀又轉(zhuǎn)化為等當(dāng)量的KOH，整個過程不消耗KOH，故KOH是一種催化劑?！笆聦?”表明，不需要輸入電能或光能或熱能等任何能量，不需要消耗任何其它的物質(zhì)，僅憑KOH催化劑的力量，就能夠在常溫常壓下高產(chǎn)率地將碳酸鉀或二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，副產(chǎn)氧氣，并釋放熱能。提出

4、的問題是：這種無光照的“人工光合作用”現(xiàn)象或過程的能量來源于哪里？“事實1”的現(xiàn)象在反電滲析法鹽差能發(fā)電過程中可以常見，在自制的鹽水濃差電池發(fā)電過程中也可以常見，然而“事實2”為百年以來未見有文獻報道的現(xiàn)象。尤其是“事實2”表明：僅僅依靠催化劑KOH的力量就能夠在常溫常壓下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，這與人們千年以來光合作用的經(jīng)驗不相符合；與世界權(quán)威的科學(xué)家們總結(jié)的理論不相符合；與中學(xué)化學(xué)教科書上的化學(xué)原理不相符合；因此遭遇了難以想象的質(zhì)疑和不屑一顧的冷遇，甚至作為一個“造假”曾被相關(guān)評審專家打壓。其實，“事實1”與“事實2”的實驗過程異常簡單，每一個工程師甚至一個高中生也能夠進行“事實1”和

5、“事實2”的實驗以鑒別其真?zhèn)?。為此，針對人們早已熟知的現(xiàn)象在此補充提出相同的問題，例如：“現(xiàn)象1”在濃硫酸或固體KOH溶于水的過程中釋放大量熱能，這個能量是否來源于化學(xué)反應(yīng)釋放的能量？如果是化學(xué)放熱反應(yīng)，則請寫出具體的化學(xué)反應(yīng)方程式?“現(xiàn)象2”鹽水濃差電池發(fā)電的同時，在陰極室產(chǎn)生氫氣，這個氫氣中的氫元素是否來源于水？其發(fā)電的能量又來源于哪里？“現(xiàn)象3”所謂正滲透發(fā)電技術(shù)原理，即是僅憑半透膜的力量，就能夠使水自動地從低處流向高處產(chǎn)生能量的現(xiàn)象，這個半透膜的力量來源于哪里？為什么沒有半透膜時就不能夠產(chǎn)生水自動地從低處向高處流動的現(xiàn)象？“現(xiàn)象4”氧濃差電池傳感器發(fā)出電信號的能量來源于哪里？重點提問：

6、反電滲析法發(fā)電的能量來源于哪里？文獻的答案是來源于海水鹽差能。根據(jù)這一回答，上述“事實1”的能量來源問題應(yīng)該順理成章地也有了答案，即“事實1”的能量來源于比海水濃度差更大的濃鹽水的鹽差能。這是因為“事實1”的過程與“反電滲析發(fā)電”的過程完全相同，同樣需要采用離子交換膜，同樣是不需要輸入電能或光能或熱能等任何能量，不需要消耗任何其它的物質(zhì)，而同樣在陰極室產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉的同時，能夠發(fā)出能量；同樣采用氯化鈉鹽水作為離子導(dǎo)體。因此提出同樣的問題是：“事實1”和“反電滲析發(fā)電”的陰極室中水轉(zhuǎn)化為氫氣和堿的能量來源于哪里？答案應(yīng)該是一致的，來源于鹽差能；再進一步提問：什么是鹽差能？文獻的答案是一種化學(xué)

7、電位差能；再進一步提問：化學(xué)電位差能是什么能量？再也搜索不到文獻的答案了。故針對上述提出的問題，我們進一步研究了這些“早已熟知”的現(xiàn)象，進行了相應(yīng)的關(guān)于能量來源機理方面的實驗，對上述提出的問題給出了下述答案。二、問題的答案 上述“事實1”或“反電滲析發(fā)電”和“事實2”等過程中釋放的能量，共同來源于一個未知的渠道。經(jīng)過初步研究，答案是：“事實1”或“反電滲析發(fā)電”和“事實2”包括“現(xiàn)象1”及“現(xiàn)象2”這四個過程所釋放的能量，共同來源于一個未知的形成自由基離子的通道，具體機理如下所述：我們在研發(fā)制藥新工藝的離子踫撞反應(yīng)過程中，總結(jié)出一條規(guī)律：“大多數(shù)離子的定向遷移過程必然釋放能量，同時發(fā)生氧化還原

8、反應(yīng)”。這里所謂離子定向遷移指如下二種方式：1、離子滲析定向遷移，例如，離子滲析透過離子交換膜之過程，包括上述“事實1”或“反電滲析發(fā)電”；2、離子電池定向遷移，例如，濃差電池中離子遷移之過程，包括上述“現(xiàn)象2”；根據(jù)上述規(guī)律，二種方式的現(xiàn)象或過程之能量來源渠道應(yīng)該是相通的，全都來源于一種形成自由基離子的通道，來自于一種“過剰離子”內(nèi)能源。舉上述“事實1”為例具體說明：“事實1”屬于一種典型的離子滲析定向遷移。我們已知，當(dāng)在電解槽的陽極室加入氯化鈉鹽水或KOH溶液后，依靠鹽差能的推動力，鈉離子或鉀離子必然滲析透過陽離子交換膜，從陽極室進入陰極室，而氯離子或氫氧根離子卻不能夠滲析透過陽離子交換膜

9、，仍然滯留在陽極室；導(dǎo)致陰極室正離子過剰，同時陽極室負(fù)離子過剰。我們也已知，過剰離子也是帶電離子，所以，這時的陰極室中溶液的正電荷必然過剰，同時陽極室中溶液的負(fù)電荷必然過剰，或者說這時的陰極室和陽極室中溶液的某局部區(qū)域之電中性必然被擾亂，這時在這個溶液的局部區(qū)域里，電荷必然不遵守電荷守恒定律。因此，這個局部區(qū)域的溶液必然處于一種不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)；為了滿足電荷守恒定律，這種激發(fā)態(tài)的溶液必然要通過某種變化途徑恢復(fù)達到新的平衡穩(wěn)定態(tài)，從而重新達到溶液的電中性或電荷守恒。從“事實1”或“反電滲析法發(fā)電”的陰極室產(chǎn)生氫氧化鈉和氫氣的現(xiàn)象可知：為滿足陰極室的電中性，在陰極室必然發(fā)生了某種化學(xué)變化過程，即陽極

10、室中低能的水合鈉離子滲析透過陽離子交換膜進入陰極室后成為過剰鈉離子，成為多余的帶正電荷的鈉離子。我們已知，每個帶電離子具有過剰離子磁矩（也稱為不等于零的離子磁矩），具有過剰的電子自旋磁矩，這一性質(zhì)與帶有未成對電子的鈉金屬原子的性質(zhì)相同，也與鐵磁體中帶有未成對電子的原子的性質(zhì)相同；我們也已知，帶有未成對電子的分子、原子、離子具有電子自旋過剰磁矩（不等于零的磁矩），它們吸收外界能量后，容易發(fā)生電子自旋共振現(xiàn)象和原子激勵現(xiàn)象，即離原子核較近的低能級電子自發(fā)地躍遷至遠離原子核的高能級的地方，成為一種不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)電子，隨后迅即發(fā)生自發(fā)輻射躍遷，即電子從高能級的地方自發(fā)地躍遷至距離原子核較近的低能級軌道

11、，重新迖到穩(wěn)定的平衡態(tài)，同時釋放光能。因此，“事實1”或“反電滲析發(fā)電”的過剰鈉離子中的原子核外電子吸收能量后必然自發(fā)地發(fā)生與電子自旋共振類同的低能級至高能級的電子躍遷，由此被激發(fā)為超高能的鈉自由基正離子，隨后迅即與水發(fā)生自由基型的化學(xué)反應(yīng)，合成氫氧化鈉和氫氣，同時產(chǎn)生由電子自發(fā)輻射躍遷所釋放的能量，從而以此途徑消除了過剰鈉離子，消除了多余的帶正電荷鈉離子，又重新達到了溶液的電荷守恒，重新滿足了溶液的電中性，被擾亂了電中性的溶液恢復(fù)至穩(wěn)定態(tài)。同樣的理由，在陽極室的過剰氯離子或過剰氫氧根離子，為滿足陽極室中溶液的電中性，必然通過自發(fā)的電子躍遷轉(zhuǎn)化為氯自由基負(fù)離子或羥基自由基負(fù)離子中間體，必然發(fā)生

12、自由基型二聚反應(yīng)，進一步轉(zhuǎn)化為氯氣或氧氣。但是，在這里需要解答的問題是：電子自旋共振或原子激勵現(xiàn)象都是吸收外界能量才自發(fā)地發(fā)生了原子核外電子從低能級至高能級的躍遷，而并未見上述“事實1”或“反電滲析發(fā)電”從外界輸入電能或光能或熱能等任何能量的過程，那么，過剰鈉離子能夠發(fā)生電子自發(fā)地從低能級至高能級的躍遷嗎？或者說“事實1”或“反電滲析發(fā)電”的過剰鈉離子自發(fā)地發(fā)生電子能級躍遷轉(zhuǎn)化為超高能的自由基離子，其吸收的能量來源于哪里？如果有條件采用電子自旋共振儀在線檢測“事實1”或“反電滲析發(fā)電”的陰極室生產(chǎn)氫氧化鈉或KOH的過程，就可以得到相應(yīng)光譜圖的實證。我們因為沒有這個條件，故參閱了千年前就已知的鐵

13、磁體自發(fā)磁化現(xiàn)象，參閱了關(guān)于磁性物質(zhì)的自發(fā)磁化和自發(fā)磁化的交換作用理論等一系列文獻，推導(dǎo)如下所述的過剰鈉離子自發(fā)地吸收能量之機理：在陰極室中的過剰鈉離子，在擴散或遷移過程中發(fā)生踫撞，就好象鐵磁體中二個最相鄰的原子或離子一樣，二個相互碰撞的過剰鈉離子自發(fā)地發(fā)生了象鐵磁體中最相鄰原子那樣的“自發(fā)磁化的靜電交換作用”，即一個過剰鈉離子吸收了另一個相互碰撞的過剰鈉離子的“過剰電子自旋磁矩”（一種有方向性且發(fā)出微波的能量）后，則該過剰鈉離子中距離原子核較近的電子會自發(fā)地躍遷至原子核的最外層，成為一個未成對電子，以此通道自發(fā)地轉(zhuǎn)化為鈉自由基正離子。由自由基化學(xué)可知，絕大多數(shù)自由基離子為超高能粒子，很不穩(wěn)定

14、，必然迅即發(fā)生自由基型反應(yīng)生成新產(chǎn)物，同時通過自發(fā)輻射的通道釋放化學(xué)能，故鈉自由基正離子必然迅即與水發(fā)生自由基抽氫反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉和氫氣，同時釋放熱量。所以，“事實1”或“反電滲析發(fā)電”過程的能量來源于過剰離子中原子核外電子的一種釋放微波的電子運動所產(chǎn)生的自由基能量，來自于一種未知的產(chǎn)生自由基離子的通道，一種未知的過剰離子內(nèi)能源或物質(zhì)內(nèi)能源，整個過程完全符合能量守恒定律。而且，以這種性質(zhì)的過剰離子內(nèi)能作為化學(xué)反應(yīng)的推動力，理論上可以將所有低能的水合離子轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的超高能自由基離子，從而可以將所有水溶性的礦物鹽還原為可燃物，同時釋放能量。這正是離子交換膜（包括一切離子導(dǎo)體）能夠直接作為一種自

15、由基型反應(yīng)的催化劑用途之原理，例如，實驗證明：將離子交換膜用于上述“事實2”將碳酸鹽和水轉(zhuǎn)化為有機物副產(chǎn)熱能的自由基反應(yīng)；用于“事實3”將硝酸鹽和水轉(zhuǎn)化為水合肼副產(chǎn)電能的自由基反應(yīng)；用于“事實4”將硫酸鹽和水轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)副產(chǎn)電能的自由基反應(yīng)；將離子導(dǎo)體用于水蒸氣濃差電池的自由基反應(yīng)；用于二氧化碳濃差電池傳感器的自由基反應(yīng)；用于氧濃差電池的反應(yīng)；等等，說明可以用眾多新開發(fā)和“早已熟知”的事實來旁證上述現(xiàn)象或過程的能量確實來自于一種未知的離子內(nèi)能源，證明“能量來自于過剰離子內(nèi)能源”的答案是正確的。這種由離子定向遷移引發(fā)的自由基離子能，是“事實1”中水能夠自發(fā)地發(fā)生自由基型反應(yīng)制備氫氣和氧氣并釋放化學(xué)能的力量源泉，其中離子交換膜（或一切選擇性離子導(dǎo)體）是催生水合鉀離子定向遷移通量的催化劑，是決定氫氣和氧氣產(chǎn)量的最關(guān)鍵因素?？偠灾?，鹽水溶液中離子的定向遷移必定產(chǎn)生過剰離子；過剰離子必定轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的自由基離子；自由基金屬正離子在游離擴散的前提下必定與水發(fā)生自由基型反應(yīng)合成氫氣和金屬氫氧化物；離子交換膜催化劑的膜面