低变催化剂是制氢、制氨厂最关键的经济型催化剂.它的低温活性是关键指标之一,低变出口CO降低0.1％,意味着增产1.1％以上,因此一种良好的低变催化剂其经济意义十分重大.本文介绍B207型催化剂技术性能简介和工业使用情况。

合成气的净化研究一般集中在对合成的原料或原料气的净化以及净化工艺方面.制取甲醇、氨合成、制氢及其它有机合成等所用催化剂都具有很高的活性和选择性,但它们对诸如硫、氯、砷、氧等毒物十分敏感.为了确保催化剂的活性和寿命,达到经济合理的生产,就必须严格控制原料或合成气的纯度,对原料中的微量杂质进行净化处理.由于各种合成工艺对原料气的净化要求不同,因此采用的净化工艺也有所不同.对于大量的酸性气体通常采用溶剂法(湿法)来脱除,而对原料气体中微量的硫、氯、氧、砷、氮化物等有毒有害杂质进行深度的净化处理时,多采用固体净化剂加以脱除.本文介绍，1合成气净化催化剂现状及进展，2合成气净化催化剂理论及净化技术研究进

本文论述了井下抽放的煤层气(含甲烷30％～60％)的制氢技术.讨论了煤层气制氢工艺条件的影响.为井下抽放煤层气的利用提出了一条新的途径.

文章对生物质水解残渣催化气化制氢进行了研究,考察了气化温度(650～900℃)、催化温度(650～900℃)、催化剂颗粒粒径(2～5mm)和S/B(单位时间内进入气化器中水蒸汽质量与生物质质量之比)(0.5～2.5)四个主要参数对气体组成和氢气产率的影响.在试验范围内提高气化温度、催化温度和S/B的值以及减小催化剂颗粒粒径对提高氢产率有利,其中气化温度和S/B对提高氢产率影响较大,氢产率分别从17.84g/kg生物质(ad)提高到33.26g/kg生物质(ad)和从13.68g/kg生物质(ad)提高到33.41g/kg生物质(ad).气化温度为800℃到850℃较为理想,催化剂颗粒的适宜粒径

本文研究了光合制氢过程中,光合菌群在不同条件下生长制氢过程中由于放热所引起系统温度变化规律.结果表明:在高效产氢光合菌群制氢过程中,在不同的产氢条件下系统温度随着产氢时间的延长均有明显的变化规律,即光合生物制氢过程中系统温度均有不同幅度的升高.初始温度、接种量和光照强度对系统温度变化有显著影响,从其对温度变化影响看,光合制氢过程中选用初始温度30℃、光照强度2000lux、接种量40％较适宜.

研制了一种甲醇自热重整制氢Zn-Cr催化剂.催化剂甲醇制氢活性高,稳定性好.可在723～923K较宽温度范围和大空速下运行.使用时无需预还原处理,完毕无需钝化处理,易于操作.避免了铜基甲醇制氢催化剂稳定性差,贵金属催化剂氢选择性低的缺点.MOR-67催化剂在1000h长时间连续运行下,催化剂活性和选择性变化不大.而且在频繁启动停工的操作下,也具有良好的稳定性,表明适合于车载甲醇重整制氢燃料电池氢源使用.

本文对国内外采用甲烷制氢的原理、常规方法及改进的新工艺等进行了分析与比较.等离子体发生器对甲烷重整制备氢气的产率、成本等有很重要的影响,反应物中的O/C比率直接影响等离子体的效果.等离子体催化裂解甲烷制备纳米碳管和氢气的质量和氢气含量密切相关,在催化合成大量纳米碳管的同时,每克催化剂还可以得到3072mmol的H2产量.利用钙基吸附剂及时分离二氧化碳大大促进了氢气产率和纯度的提高,因此碳酸盐的煅烧分解及其氧化物吸收二氧化碳的化学循环反应研究开始得到重视.等离子体法甲烷重整制氢、甲烷裂解制备氢气和纳米碳管等工艺具有很大的发展潜力.

木材是生物质能源的主体,开发木质(生物质)能源也是我国木材工业一个重要内容.木材的超临界流体气化和液化是大规模利用木质生物能的有效途径,具有良好的经济前景和环保优势.本文介绍木材的超临界流体气化和液化的基本原理和研究进展,应用木材超临界热解和气化制氢,对生物质能源的开发和森林资源的高效利用具有重要意义.

通过考察草酸溶液和硫酸溶液的交流阻抗法复平面图,研究四甲基氢氧化铵和杂质(铜离子)在草酸电解还原过程中的作用.四甲基氢氧化铵在草酸溶液中可以抑制氢气的析出,铜离子的存在会减弱四甲基氢氧化铵的作用.

在生物质催化气化制氢过程中,催化剂作为整个工艺的核心,在很大程度上决定着产物的质量和过程的效率.本文对生物质催化气化催化剂的研究现状进行了总结,并对催化剂组成、工艺应用以及催化剂的优化改性方式进行了分类讨论,最后针对国内研究现状进行了综述,并展望了生物质催化气化催化剂的发展趋势和亟待解决的问题。

氢气是多元醇生产必需的基础原料,经济合理的选择制氢方案是降低多元醇制造费用的前提条件;为此生产厂家要根据各自的实际情况充分考虑本地区的资源条件,确定获取廉价氢的工艺路线.

本文就利用光催化剂分解水获取氢气的原理及近年来在光催化分解水方面的一些研究工作进行介绍,并对目前国内外光催化分解水制取氢气和氧气的一些基本评价体系进行了整理分类.

文章对纤维素废弃物水解残渣催化气化制氢进行了研究,考察了气化温度、催化温度、催化剂颗粒粒径和S/B(单位时间内进入气化器中水蒸汽质量与生物质质量之比)四个主要参数对气体组成和氢气产率的影响.在试验范围内提高气化温度、催化温度和S/B的值以及减小催化剂颗粒粒径对提高氢产率有利,其中气化温度和S/B对提高氢产率影响较大,氢产率分别从17.84g/kg生物质(ad)提高到33.26g/kg生物质(ad)和从13.68g/kg生物质(ad)提高到33.41g/kg生物质(ad).气化温度为800℃到850℃较为理想,催化剂颗粒的适宜粒径为2mm至3mm,S/B取2.0-2.5较佳,而催化温度对氢气产率

本文采用秸秆作为生物质原料,利用串行流化床技术,将生物质热解气化和燃烧过程分开,气化反应器和燃烧反应器之间通过灰渣进行热量传递,实现了系统的热量平衡.分析了串行流化床生物质气化制氢的反应机理,并研究了催化剂作用下的气化过程.利用AspenPlus软件建立串行流化床模型,对生物质气化制氢过程进行了模拟,研究了气化过程中温度以及催化剂与生物质配比等因素对制氢的影响.结果表明气化反应温度在700℃左右较为适宜,温度升高不利于CaCO3的催化作用,气化温度为700℃左右且CaCO3与生物质配比在2.0左右时催化气化效果较好.

本文利用管式气化炉进行了生物质蒸汽催化气化制取富氢气体实验研究,探讨了气化温度以及不同催化剂Fe、CaO、NiO和(FeMg)2SiO4(橄榄石)对气化制氢的影响.实验结果表明催化与非催化条件下,提高气化温度均可提高氢产率.与非催化的生物质气化相比,四种催化剂均促进了气化过程的进行,可提高氢产率和H2的浓度,其中Fe的效果最好,最大产氢率为109.8g/kg生物质,最大氢浓度为62.98V﹪,其次为NiO和CaO,橄榄石的催化效果相对较差.

本文以流化床为反应器,对水葫芦气化制取氢气的特性进行了研究.考察了一些主要参变量,如不同气化剂、温度、水蒸气/生物质比(S/B)等对气化结果的影响.实验结果表明:以水蒸汽为气化剂有利于提高氢气含量;温度升高有利于氢组分的产生和产气率的提高;对一给定的气化过程,S/B增大可以提高氢气含量,并且存在一个最佳操作范围.

利用太阳能光催化制氢作为解决能源和环境重要途径之一,引起各国科学家的高度关注.近年来人们在光催化制氢研究中取得若干重要进展,已开发出多种含过渡金属Ti、Nb、Ta等氧化物光催化剂,其中La掺杂的NaTaO3催化剂能够在紫外光区分解水同时放出氢气和氧气,量子产率达50﹪以上.但多数半导体材料的光吸收主要在紫外区,太阳能利用率低.因此,研制在可见区内具有高活性的光催化剂是高效利用太阳能光催化制氢的关键.本文介绍利用太阳能光催化制氢的研究进展。

光催化分解水制氢,其学术和社会意义无疑是极其广泛而深远的.氢能是人类目前为止最理想的燃料能源之一.发展氢经济需要一个全新的能源系统,需要突破重重技术关口,用什么原料生产氢是首要问题.氢广泛存在于化石燃料、生物物质和水中.在"氢经济"之初,也许首先要考虑利用化石原料来制备氢,以后可以利用水来产氢.太阳能光催化分解水制氢的研究,是这一领域内一个最为彻底的技术储备.水和阳光是生命之源,作为能源又是取之不尽,用之不竭的.从水中获得的氢作为能源使用后又回到了水的形态,是一种完全的可持续开发的能源利用的途径.另外,从学术角度看,自然界中光合成的初期过程是水在光的作用下产生氢继而将二氧化碳还原固定,因而了解

光催化分解水制氢作为解决人类能源与环境问题的理想途径之一,近年来越来越引起世界各国的广泛关注.尽管许多优秀的光催化材料被相继发现,但由于TiO2无毒、廉价、稳定、抗光腐蚀等优点,仍被看作是一种典型的光催化剂.非金属元素的掺杂可以降低禁带的宽度,使其能够对可见光有较好的响应,同时发现一些金属离子掺杂既可以使其对可见光有响应,又可以显著提高TiO2的光催化活性.TiO2光催化剂的研究不仅本身具有潜在应用价值,而且对设计和研制其它光催化材料有重要指导作用.本文采用溶胶-凝胶法制备了TiO2及稀土离子掺杂的TiO2光催化剂,通过XRD、UV-Vis、TEM和BET表征考察了掺杂对TiO2物理化学性质的

利用太阳能光催化分解水制氢是人类获取清洁能源的重要途径.研究在可见区具有较高产氢活性的新型光催化剂已成为该领域的重要发展方向之一.和氧化物相比,硫化物光催化剂具有禁带宽度窄、吸收可见光、产氢活性高等优点,已成为光催化分解水制氢研究较多的一类催化剂体系.本文研究硫取代锌掺杂In(OH)3的水热合成及可见光催化分解水制氢。

自1972年发现TiO2电极在光照射下分解水产生氢气,基于半导体光催化的研究就受到了广泛的关注.其中尤以TiO2因其高活性、安全、廉价、无污染和稳定等优点备受青睐.本文报道以乙醇胺系列物为电子给体,研究其溶液在催化剂Pt/TiO2上的光降解和制氢行为,旨在探讨污染物乙醇胺反应的机理,为更好地解决水体污染和能源问题做一些有益的工作。

气体流量对质子交换膜(PEM)燃料电池的性能和运行成本具有重要的影响.利用燃料电池电流密度分布测量垫片对PEM燃料电池的电流密度分布进行了测量,分析了氢气流量和空气流量对其性能的影响.实验显示:空气流量不足时,PEM燃料电池中所有局部电流密度都较低;增大空气流量,所有局部区域的电流密度都均匀增大;氢气流量不足时,入口附近局部电流密度较大,而出口附近局部电流密度几乎为零,电流密度分布曲线中出现局部电流密度快速降低区;增大氢气流量,入口附近局部电流密度增大,局部电流密度快速降低区域向气体出口处移动;当氢气流量大于120 sccm后,局部电流密度几乎不变;实验结果对PEM燃料电池操作参数和性能的优化

电流分布是PEM燃料电池的一个重要性能指标,在线测量电流分布有助于理解电池中的传递现象以及优化电池结构和操作参数.采用电流分布测量垫片技术,实验研究了反应气体流量对单蛇形流场PEM燃料电池内部电流分布的影响.实验结果表明,氢气或空气流量不足时电流密度沿气体流动方向降低;增大气体流量既有利于提高各区域的局部性能,又有利于电流密度的均匀分布.但当氢气流量增大到一定程度后,继续增大氢气流量对电流密度分布和燃料电池性能没有显著影响.

本文利用热丝化学气相沉积法(HWCVD)在普通玻璃衬底上低温快速制备多晶硅薄膜,考察了不同生长时间内制备的多晶硅薄膜的生长速率及薄膜性质.Raman测试表明随着时间的延长,薄膜生长速率逐渐减小,并在3min后趋于稳定,而薄膜的晶化率逐渐变好.研究了氢气热处理在薄膜生长前后对薄膜的影响,发现在薄膜制备前及薄膜制备后对衬底的氢气热处理都有利于薄膜质量的提高,而后处理效果较为明显.这可能是薄膜制备前的氢气热处理清洁了衬底表面,促进了后步的成核过程,从而提高了晶化率,而多晶硅薄膜制备完成后的原位氢气热处理有利于薄膜的进一步晶化.

设计了用于光解水制氢的Z型反应体系,以TiO2和WO3为催化剂,在FeCl2水溶液中,以Fe2+/Fe3+为氧化还原中间体,在300 W氙灯辐照务件下研究了体系的光解水过程.初步研究结果表明该Z型反应体系可以连续产氢和产氧.

在制氢工业中发展廉价有效的电催化荆是十分关键的.把Pd加入到Pt-WC/C纳米晶粒中制得PtPd-WC/C电催化剂,并且对该催化剂在酸性介质中的催化析氢性能进行了测试.结果显示PtPd-WC/C电催化荆比Pt-WC/C电催化剂的析氢活性有很大的提高,在过电位为100 mV时电流密度提高近200 mA/cm2.另外,电解质浓度和温度对催化剂性能的影响也被进行研究.动力学研究表明:PtPd-WC/C电催化剂在高浓度H2SO4溶液中的过电位更低.SEM、XRD和TEM对PtPd-WC/C电催化剂表征证明催化剂呈晶体状态和Pt、Pd、WC共存.

氢能是一种高效洁净、理想的、极有前途的二次能源."绿色煤电"计划将建立2 MW的氢能试验系统,进行煤气变换制氢、氢能发电、CO2利用的试验研究.详细介绍了氢能试验系统的组成和各分系统的工艺选择.

太阳电池裂解水制氢中,阳极阴极催化薄膜的性质对裂解水制氢的效率有着很大的影响.通过优化催化薄膜可以有效地降低电池与电解液之间的过电势.通过改变氧分压,我们发现薄膜的催化特性,电阻特性,透光特性等都发生了变化.当材料的催化特性随着氧分压的增大而提高时,其对可见光的透过率却随着氧分压的增大而下降.通过改变太阳能制氢器件的结构可以在一定程度上缓解这种矛盾.

针对包含风能、太阳能、热能、燃料电池、蓄电池等多种能源组成的分布式复合能源系统(DHES),讨论了其在微网条件下的一般结构,综合考虑了相应的安装地点的地理位置、气象条件(风速,太阳辐射等参数),照明、热能、制氢等负荷,提出DHES系统最优配置的评价指标体系,并根据这些指标体系,对不同的系统组合进行综合评判,为投资者提供决策支持.为此,本文建立了各系统部件实时功率模拟计算和系统运行性能的仿真计算模型,以对上述评价指标定量计算.基于上述模型,讨论了相应的计算机软件结构.在长期太阳辐射、风速等数据已知的情况下,利用该计算软件,可以对微网运行条件下的DHES进行容量优化配置,以及系统性能及经济性进行评

本文研究了对靶直流磁控溅射设备制备的阳极催化薄膜和阴极催化薄膜的过电位,以及太阳电池制氢的结构.制备出析氧过电位小且电阻率较小的阳极催化薄膜和析氢过电位小的阴极催化薄膜,并用三节串联非晶硅电池实现太阳电池制氢.