生物制氢是重要的化石替代能源之一。本文利用文献计量和专利计量分析,对国际生物制氢的研发重点、主要研究国家和研究机构进行分析,从而为管理者、研发人员以及其他相关人员或研发机构进行决策或研发提供量化依据。分析结果表明,目前生物制氢的研究基本处于实验室研究阶段,日本无论是在基础研究还是在专利成果上,都处于世界领先地位.与之相比,中国的生物制氢研发能力还有待提高。

纳米TiO2材料具有许多独特的光催化特性,如高的光催化活性、强的氧化性、表面亲水亲油双亲性等,在光解制氢、污染治理、杀菌抗菌、表面防污自清洁等领域有着广阔的应用前景。纳米TiO2簿膜材料克服了纳米TiO2粉体材料易失活、易团聚、活性成分难以回收再利用等缺点。纳米TiO2薄膜的制备方法很多(如溶胶-凝胶法,反应溅射以及各种化学气相沉积(CVD)方法)。但这些方法普遍存在膜基结合力差,制备成本高,制备条件苛刻,所需设备复杂,反应不易控制等缺点。 本实验是以硫酸为电解质溶液，通过改变电解电压的施加方式，制备出了具有不同形貌的氧化钛薄膜，通过分析电解电压在纳米孔形成过程中作用，探讨纳米孔的形成机制，对

用基板法以乙炔为碳源,镍板为催化剂,PCl3为助催化剂,通过化学气相沉积制备螺旋形碳纤维手性吸收剂,反应设备为卧式气相沉积炉.制备的工艺参数为:反应温度650～700 ℃,氩气流量20～40 ml/min,乙炔气流量20～30 ml/min,氢气流量50～70 ml/min,PCl3流量为0.03～0.05 ml/min.为了研究螺旋形碳纤维的生长过程和生长机理,详细研究了螺旋形碳纤维不同生长阶段的微观结构和形貌,探讨了螺旋形碳纤维的生长机理,螺旋形碳纤维是一种非常有发展前景的手性吸收剂和吸波材料。

莱茵衣藻以其特有的生物学特性和遗传背景成为迄今生物界中唯一能独立地对其核、叶绿体及线粒体分别进行基因转化的模式物种.近年来,利用衣藻作为新型生物反应器来生产药物蛋白和生物制氢的研究受到越来越多关注.深入研究其基因转化体系的特性和表达调控机理,对利用其构建高效生物反应器具有重要意义。本文归纳了衣藻核转化和叶绿体转化的原理、特点及表达调控机理,并对其应用与发展趋势作了分析。

通过凝胶浇注法制备了TiO2掺杂量为0～15％(摩尔分数)的TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9(TixCe0.8-xSm0.2O2-y,TSDC)粉体。采用X射线衍射、透射电镜对所得粉体的相组成和颗粒形貌进行了测试分析,考察了粉体的烧结性能。此外,还测定了不同组成TSDC烧结体在空气和氢气气氛中的电导率。研究结果表明：凝胶浇注所得干凝胶在较低温度(500℃)下煅烧后,TiO2和Sm2O3即能完全固溶进CeO2晶格中,形成具有单一立方相结构和纳米粒度的TSDC粉体,且粉体粒径随TiO2掺杂量的增加而增大。上述粉体具有较高的烧结活性,其成形压坯在1400℃烧结后,相对密度可达95％以上.此外,

本文基于分子蒸馏设备对流化床快速热解试验装置所产生物油进行预分离,得到的轻质分馏馏分在固定床加氢微反应装置上进行Ru/γ-Al2O3的催化加氢精制研究,分析了反应温度(60～140 ℃)、氢气压力(常压～3MPa)和进料速率(1.5～4.5 ml/h)对精制后生物油组分分布的影响规律。研究结果表明,通过加氢精制后,生物油轻质馏分中不饱合化合物在大于120℃的反应条件下得到完全转化；醇类化合物的种类有所增多.

用光还原方法制备了负载Cu的光催化剂Cu-TiO2,并通过染料Rose bengal敏化,制备了具有可见光活性的Rose bengal-Cu-TiO2光催化剂,通过可见光下光解水制氢考察了催化剂的活性,并利用XRD、UV-Vis等手段对样品进行了表征。实验表明：载Cu增强了TiO2对可见光的吸收,Cu负载量对催化剂活性有一定的影响,Cu的最佳负载量为5％(质量分数)。Cu的负载也增加了TiO2对染料的吸附强度和吸附量,从而提高了TiO2对可见光的吸收和光催化活性。但载Cu的TiO2催化剂的活性和传统的载贵金属Pt的TiO2催化剂相比,其光催化活性较低,有待进一步提高。

通过向低钴型AB5储氢合金中添加一定量的尖晶石型光解水制氢催化剂,成功制备出光催化储氢合金电极(PHSA)。研究了光催化剂修饰对低钴型AB5储氢合金的活化性能、电化学容量、高倍率充放电性能以及循环性能的影响。结果表明：在紫外光照下经光催化剂修饰的AB5储氢合金活化性能优于无光照时；与空白相比,其高倍率充放电性能和循环性能都得到了提高,其中添加量为20％cat的光催化储氢合金综合性能最好。

采用X射线衍射(XRD)、差热分析(TG-DSC)等方法研究了Mg和预处理Al粉(主要成分为Al和Ni)在高纯氢气气氛下的反应合成过程,分析了球磨反应合成对反应产物的相组成及放氢性能的影响。结果表明：Mg粉和预处理铝粉在氢气气氛作用下可直接氢化生成纳米尺寸的MgH2、Mg(AlH4)2等镁基复相储氢合金,该合金在较低的温度下即可放氢,并探讨了放氢机理。

采用磁控溅射法制备Ti-O薄膜,然后采用等离子体浸没离子注入设备,以氢气作为离子注入源,轰击至钛氧薄膜表面,使其产生羟基基团.并对注入后样品进行酸活化,以期得到更多的羟基.采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料表面的结构、成份、官能团变化进行表征。研究结果显示,Ti-O薄膜经H+注入后再进行活化,磁控溅射Ti-O薄膜得到明显增多的羟基.

以聚四氟乙烯多孔膜为基膜,采用膜相渗透原位化学氧化聚合法制备了PAn/PTFE复合膜；在该复合膜表面通过电化学沉积金属钯微粒,得到了Pd/PAn/PTFE复合膜,通过测定复合膜在空气中和一定浓度氢气气氛中的V-I特性,表征复合膜对氢气响应性能。实验考察了电沉积过程中沉积时间、氯化钯浓度和盐酸浓度对复合膜性能的影响,当氯化钯浓度为2mol/L、盐酸浓度为0.5mol/L、沉积时间为6min时,复合膜在吸氢前后表现出最大的电流变化值,通过扫描电镜和X射线衍射仪对复合膜进行了表征。初步讨论了该复合膜对氢气表现出电流响应性的机理。

通过扫描电镜及X射线衍射等对Mo-Cu复合粉末的粉末形貌、合金化程度及烧结后合金组织结构进行分析,研究了高能球磨后Mo-Cu复合材料的显微组织及其与陶瓷热膨胀性能匹配的关系.结果表明,采用高能球磨机械合金化和氢气烧结的工艺制备的Mo-Cu复合材料,相对密度在98％以上,在室温～700℃热膨胀系数与陶瓷差值在8％左右。

本文基于FLUENT软件的物种传输与反应模块建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法。考虑到不同地区和季度温差较大,通过对不同环境温度下高压储氢罐发生泄漏扩散的数值计算,得到了温度对泄漏扩散的影响。且认为随着环境温度的升高,氢气泄漏后扩散的速度逐渐增大,但增幅较小。模拟分析结果可以为加氢站等场所处理氢气泄漏事故提供参考。

本文对煤/天然气双燃料氢电联产多功能系统进行了特性规律分析。从燃料互补和能量综合梯级利用角度,分析了重整条件、氢气分离率对系统节能率的影响,以及多功能系统特征参数的变化规律,得到了新系统可以提高燃料化学能利用效率,同时可以降低CO2分离能耗的结论。在能量利用上的优势和对CO2的有效控制,使得新系统相对参考系统可以实现极低耗分离CO2.

本文提出一种利用150-300 ℃中低温太阳能驱动的甲醇-水重整反应制氢的新方法,该方法操作温度远低于其他太阳能热化学制氢方式。在 5-kW抛物槽式太阳能集热器、吸收/反应器上对制氢关键过程进行了实验研究。实验结果表明：甲醇转化率可达90％以上,反应产物浓度为66-74％；1、mol甲醇制氢量可达2.90mol,接近理想状态3mol；太阳热能转化为化学能的效率达30-50 ％,达到高温太阳能热化学制氢水平；并进行了甲醇重整反应化学反应动力学机理研究,揭示了化学反应与太阳辐照之间的内在在联系,并对制氢成本进行了初步分析。本文的研究成果为高效利用中低温太阳热能与低成本制氢提供一条新途径。

基于能的梯级利用的思路,本文提出了一种新颖的制氢-发电联产系统。新系统利用空气压缩的间冷热提供甲醇重整反应热,不仅合理地利用低温间冷热,同时实现了甲醇重整制氢弛放气地综合利用。新的联产系统具有优良的热力性能,相对节能率达到4.8％。根据图像(火用)分析方法,阐明了利用间冷热甲醇重整制氢过程(火用)损失减少和间冷热品位提升的机理。本文对新循环进行了分析,并以制氢和发电的分产系统为参照,研究了其性能规律。

受停留时间的限制,燃料在微尺度条件下无法充分燃烧,这是Power MEMS发展中普遍存在的突出问题,为此,本文提出利用低温等离子体技术在燃料气流中引入自由基等高反应活性物种以强化燃料微尺度燃烧的设想,并采用CHEMKIN软件对等离子强化下氢气/空气的微尺度燃烧情况进行了数值模拟研究。结果显示,引入一定浓度的H2O2、OH、H和O等活性物种能显著提高反应速率,缩小反应滞燃区,表明等离子体强化微尺度燃烧在理论上具有一定的可行性。结果还显示,活性物种对燃烧的强化作用并非随其浓度单调递增,而是存在一段极值区域,且极值区域所对应的浓度范围相对较小,表明微量等离子体即可对微尺度燃烧起到强化作用。

甲烷重整制氢是最经济的制氢方式,在燃料电池制氢中具有良好的发展前景。本文采用通用有限速率模型对定壁温加热条件下的平板微反应器内甲烷蒸汽重整制氢过程进行了数值计算,考察了微通道几何尺寸,反应工况(甲烷/水进口温度、速度以及水碳比)对反应的影响。计算结果表明：壁载催化剂膜的微通道反应器能够在较高的反应物流量下保持较高的出口氢气含量和较高的甲烷转化率。

本文对生物膜光生物制氢反应器的挂膜启动特性进行了实验,在反应器稳定成膜后,研究了底物浓度和光强对反应器产氢和底物降解性能的影响。实试验结果表明：挂膜成功以后进行了产氢和降解实验,实验结果表明：循环液吸光度、反应器内底物消耗和反应器氢气产量可作为衡量生物膜光生物制氢反应器挂膜成功的判据；在稳定成膜后,随着底物浓度和光强的增加,反应器产氢率和底物净化效率先增加,然后降低,存在一个最佳的底物浓度和光强.

高压氢气是燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicle,FCV)首选的储氢方式。本文针对高压氢气储罐车辆特殊工作环境,其基本事件概率值难以准确确定,传统的故障树理论很难分析系统的失效情况,将模糊故障树分析方法应用于高压氢气储罐的失效分析中,较好地解决了传统压力容器失效故障树分析中基本事件可靠度的模糊性问题。

文中分析了制氢加氢站设备的多种考虑因素,介绍了设计和研制中碰到多种难题,在车载储氢压力不断提升的情况下,基本完成了产品研制,为燃料电池汽车上路行驶,提供高压的氢气能源,在可再生性氢能源代替石油的征途中,扎实的前进了一步.

本文研究了模壁润滑温压部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的烧结硬化性能，讨论了冷却速度对材料力学性能和显微组织的影响。部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C 粉末采用模壁润滑温压压制，1150℃氢气气氛保护下烧结60分钟，在600～900℃温度冷却区间以4.6℃/s、2.9℃/s, 1.5℃/s三种速度快速冷却。试验结果表明：材料的抗拉强度和表观硬度随冷却速度的增大而增大，延伸率却随冷却速度增大而降低。在4.6℃/s 的冷却速度下，Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C 材料的抗拉强度872MPa，表观硬度257HB，明显高于2.9℃/s和1.5℃/s冷却条件下的性能。

本文基于钢铁联合企业煤气资源现状，应用吨钢煤气产率和吨钢煤气燃耗指标分析了钢铁企业煤气供需平衡问题，比较了我国部分重点钢铁企业的煤气回收和利用情况，找出了企业间存在的差距并提出了应对措施。研究了低热值煤气的高效利用，有空气、煤气双预热、蓄热式燃烧和高炉煤气发电等，以及高热值煤气的再资源化途径，主要有焦炉煤气制氢、生产甲醇等化工产品和生产直接还原铁等，并指出未来钢铁厂副产煤气的利用模式将是燃料化和资源化。

难熔金属钨和钼具有系列的优良特性，在工业和国防上得到了广泛的应用，同时由于其加工性能差，使得其应用受到了限制。本文通过应用金属粉末注射成形的技术，采用SEM、红外碳硫仪、电光分析天平、微机控制电子万能试验机等作为检测手段，成功制得了复杂形状的纯钨和纯钼零件。通过采用下述注射成形工艺：粉末装载量为52％，注射温度为165℃.注射压力为65MPa，溶剂脱脂+热脱脂两步脱脂法，经2300℃氢气气氛下烧结，钨烧结样品的密度可达18.26g/cm3，相对密度为94.61％；经1900℃氢气气氛下烧结，钼烧结样品的密度为9.7g/cm3，相对密度达95.09％，制品尺寸精度控制在±0.3％以内。同时，通过

随着能源的短缺和排放法规的日益严格化，对代用燃料的研究逐渐成为内燃机领域的研究热点。氢气被认为是目前比较有前途的代用燃料之一，但氢气发动机将出现严重的回火、早燃和燃烧压力波动等异常燃烧，并产生较多的NOx，而废气再循环被认为是降低内燃机中NOx排放最有效的方法之一。为了更深入地理解废气中成分对氢气燃烧特性的影响，本文用为稀释气体，在定容燃烧弹中利用高速摄像系统研究了不同燃空当量比ψ(0.6～1.4)和稀释比(0％～40％)下二氧化碳稀释氢气-空气混合气的层流燃烧特性，分析了稀释气对氢气燃烧特性的影响研究。结果表明：无拉伸火焰传播速率随稀释比的增大而减小，并且在浓混合气时，稀释比对它们的影响尤为

介绍水电解制氢纯化设备氢气纯化干燥过程中实现再生氢气零排放的工艺方法和工艺过程，并对其再生工艺过程和方法进行分析和研究。一般氢气纯化干燥再生工艺中，干燥器再生时加热吹除和冷却吹除过程要排放含有水汽的氢气。其排放量为整个生产产品氢气量的10％-15％，这就造成了能源的浪费增加了生产成本。因水电解制氢生产的能耗主要是电能，生产一立方米氢气要消耗5-6kw的电能。实现再生氢气的零排放的经济效益是非常可观的。介绍三干燥塔干燥氢气纯化工艺，其再生过程氢气零排放工艺利用电解氢生产本身具有的动力进行再生循环，加入冷冻水降低再生出口氢气的冷却温度排除大量的水分，使氢气干燥再生过程氢气零排放工艺得以实现。在保证

上海天文台近年来研制氢原子钟的可靠性与性能上已经有较大的提高,并在我国科研与军工项目上发挥了重要的作用,逐步成为我国高精度频率标准的选择。本文主要描述我们最近研制的氢原子钟的技术提高与性能指标、及其氢原子钟在国家授时中心二年多的使用情况以及BIPM给出的权重评价。

氩离子凝固术是一种非接触性电凝技术。该方法通过氩离子流将高频电流的能量传导至目标组织表面从而实现凝固坏死的作用。其设备一般包括氩气源、氩气流量计、单极高频电流发生器、传送管道及踩踏式开关。电凝的深度取决于电流的功率、氩气流量、持续时间和探头与目标组织间的距离由于组织被凝固后形成高阻抗的薄层，氢离子流将自动转向阻抗低的未凝固区，这一效应使得APC的凝固效果具有相对均匀，不易破坏深层组织的特点。在止血和治疗浅表血管性疾病时，一般采用40到50瓦功率，氢气流量控制在每分钟0.8升左右。组织消融切除治疗则需要较高的功率，一般在70到90瓦，氢气流量每分钟1升左右。探头与目标组织的距离宜控制在2至8毫米

采用半连续式反应器,以人工配制葡萄糖废水为底物,研究了不同进水负荷、容积负荷对产氢性能的影响。结果表明,以厌氧消化污泥为接种物能快速启动产氢,当进水负荷为8gC<,6>H<,12>O<,6>·H<,2>O/L、容积负荷16.67mL废水/L·h时,产气率可达166.67mLH<,2>/gC6Hl<,2>O<,6>,转化率为61.27％,氢气含量可维持在50％以上。同时对产氢出水进一步进行产甲烷研究,结果表明,未调节pH的试验组产气快,最终累计产气量可比调节pH的试验组高26.70％,但调节pH可使系统甲烷含量更为稳定。

应用单同轴结构脉冲调制器,对真空二极管负载上电压的前沿特性进行了理论与实验研究。比较了在开关内气压相同,开关间距不同时,二极管电压的前沿时间;并在同样开关间距,开关内不同气压条件下(5atm,10atm,15atm,20atm),比较了二极管电压的前沿特性;最后对不同种类气体开关(氢气、氮气、六氟化硫)的前沿特性进行了实验研。结果表明二极管电压的前沿随压强的增加、开关间距的减小而减小,且采用氢气开关具有较快的前沿,其次是氮气、六氟化硫,并对结果进行了理论分析,理论与实验基本一致。