研究了室温、473K和573K充氢前后Ti-49Al合金在不同应变速率下在真空、空气以及流动的氢气中的拉伸行为.结果表明,在5.6×10<'-6>~2×10<'-4>s<'-1>应变速率范围内,Ti-49Al合金的力学行为没有明显的变化,但温度的影响很大.充氢样品中的内氢通过降低原子键合力来引起氢脆,而未充氢样品在流动的氢气中拉伸时,主要是由于氢引起了局部塑性变形而导致样品的脆性断裂.

生物质超临界水气化制氢具有反应快、气化率高、过程清洁等优势.本文对目前生物质超临界水催化气化过程中催化剂的作用及相应的反应机理进行了分析;并对各种催化剂作用下的产氢效果进行了比较,原料采用葡萄糖、锯木屑和污泥,评价指标包括氢气产量、氢气化率、碳气化率、气化率以及气态产物中的氢气含量和气体热值.

本文对甲醇水蒸气重整制氢中催化剂进行了研究,分别用XRD和TPR表征了催化剂的晶相组成和氧化还原性能,对催化剂的活性进行了评价.

氢是一种高能量密度、无污染的能源,利用太阳能催化分解水制氢将能解决人类能源和环境问题.本文研究利用氮化物、硫化物光催化剂分解水制氢的技术,并取得了初步的进展.

本文以芬兰LOVIISA核电厂为对象,并以国际上主要采用的L>7 <'1>准则作为氢气燃爆分析的判据,对其安全壳内氢气燃爆问题作探讨,说明氢气燃爆与温度、压力、氢气浓度、空气浓度与水蒸汽浓度有关.

本文分析制氢装置中变气中含有CO<,2>形成的碳酸以及大小头原始质量差是不锈钢管道产生裂纹的原因,并根据工况提出相应的改进措施.

本文采用了传统的共沉淀法,制得Cu/Cr比分别为8/2,6/4,5/5,4/6,2/8的催化剂;考察了它们随O<,2>/CH<,3>OH比的不同,对甲醇部分氧化制氢(CH<,3>OH+1/2 O<,2>→2 H<,2>+CO<,2>)反应的催化活性的影响(如下图1).综合甲醇的转化率及H<,2>、CO、CO<,2>的选择性可以看出:Cu60Cr40催化剂要优于其它比的Cu/Cr催化剂.

为了提高能源利用率、减少环境污染、开发燃料电池技术成为一种新的能源利用方式,对比研究主要集中在氢气、醇类和轻油三个方面.经研究表明:氢气作为原料用于汽车等其它可移动电源时,受到贮氢材料贮氢能力的限制;以醇类和轻油为原料,需要将燃料重整转化为富氢气体.

发现了在特定的条件下阴极析出的氢气形成气膜发生微弧放电的现象;研究了电解液浓度与阴极气膜放电临界电压的关系.利用阴极气膜微弧放电产生的等离子体的能量使阴极沉积物直接烧结为ZrO<,2>-Y<,2>O<,3>陶瓷涂层.分析了沉积ZrO<,2>-Y<,2>O<,3>陶瓷涂层过程中电流-时间变化规律及其它因素的影响.SEM、EDS和XRD分析表明,采用阴极气膜微弧放电沉积技术可以获得表面光滑、与基体结合致密、万分和相结构均匀的ZrO<,2>-Y<,2>O<,3>陶瓷涂层.

研究了不同x(Cu)/x(Zn)对CuZnAlZr催化剂上甲醇部分氧化重整制氢催化性能的影响.结果表明,x(Cu)/x(Zn)为7:3的催化剂表现出最优的催化性能,在200℃时甲醇转化率达82.6％,H<,2>选择性为99.7﹪,ψ(CO)仅为0.08﹪.TPR和XRD的表征表明,x(Cu)/x(Zn)为7:3的催化剂上存在明显的CuO相,但结晶度较低,同时表面上的低温还原物种浓度较高且易被还原.

采用溶胶-凝胶法制备了Ce<,1-X>Cu<,X>O<,Y>固溶体催化剂,通过XRD,BET,TEM等表征研究了该类催化剂的结构特征,并采用H<,2>-TPR技术考察了其氧化还原行为.结果表明固溶体的生成使该类催化剂活化和转移氧的能力大大提高.该类催化剂在甲醇自热制氢反应中表现了较高的催化活性.

介绍了炼油厂干气加氢精制催化剂的开发及其在炼油厂制氢、大中型合成氨原料路线改造工程中的应用概况.并对研制开发的JT-1G和JT-4型加氢催化剂应用于国内炼厂富气汽柴油吸收串绝热加氢、炼厂干气绝热床循环法加氢以及等温绝热加氢等3种工艺流程的操作运行工况作了说明.

天津盘山发电厂一期工程制氢系统1995年以来采用大连催化剂厂生产的活性氧化铝钯脱氧催化剂提高了氢气纯度,以避免氢气中混入氧气产生氢气爆炸危险,从而提高了电力生产的安全性.

论述了从精馏尾气中回收氢气用于PVC生产中HCl合成的可行性,设计出膜分离与变压吸附两步联合的工艺过程,完成整体设计计算,并分析了回收氢气的经济效益.

本文介绍了邯郸新阳光有限公司为了充分发挥制氢装置的生产能力,采用低压甲醇合成技术,新建1套年产2万吨的低压甲醇装置,一次投产成功的经验.

本文采用有限差分方法对包含化学反应项的非定常N-S方程进行数值解析,具体分析超音速流动条件下空气与氢气喷流间的混合燃烧过程,针对燃烧反应速度快的特点,在本次计算中对火焰面附近的区域实行了网格细分.计算结果显示了点火成功后空气与氢气间混合并发生燃烧的演变过程,发现在燃烧室中间区域的气流一直处于超音速流动的状态,但在再循环区和近壁面处流速下降到了亚音速范围,因此在这些相对低速的流域内涡流在保持活性工成分和稳定火焰片方面起到了一定的作用.

发酵法生物制氢技术产业化的关键因素是进一步提高系统的产氢能力,研究清楚影响产氢细菌产氢能力的关键因素,并进行人工调控十分有意义.本研究进行了Clostridium属一个新种的底物浓度梯度和不同pH值2个关键因子对其产氢能力的影响.研究表明:同一底物的不同浓度对同一菌株的产氢动态变化的影响是不同的,底物浓度中有控制在适当的水平时,才会有较高的底物转化产氢效率.在葡萄糖浓度为12.5g/L时,又相对较高的氢气产率,因此此浓度时菌株Clostridium R33 sp.nov.生长、产氢所需的适宜底物浓度.pH值对微生物的生理代谢影响很大,菌株Clostridium R33 sp.nov.生长和产气

氢是环境友好的能源载体,利用核能制氢引起了广泛的研究兴趣.本文对核能制氢的工艺,包括甲烷蒸汽重整、高温电解和热化学循环进行了综述;提出了制氢过程对反应堆的要求,并介绍了高温气冷堆用于核能制氢的优势.

本文以厌氧折流形式的发酵生物制氢反应器,进行了连续流有机废水发酵产氢试验研究.反应器由有机玻璃制成,三格室,单格有效容积9.16L.以好氧生物处理系统剩余污泥为种泥,在容积负荷为8.89kgCOD·(m<'3>·d)<'1>,水力停留时间为13.5h,温度(35±1)℃等条件下,系统启动进行25d后达到稳定运行状态.系统稳定运行后,总产气量和产氢量分别稳定在59.0L·d<'-1>和32.0L·d<'-1>左右.其中,第一格室、第二格室和第三格室的平均产气量及其氢含量分别为14L·d<'-1>、25L·d<'-1>、20L·d<'-1>和50﹪、60﹪、50﹪.系统污泥的比产氢速率为76.64

针对碳纳米管储氢量报道相差较大的问题,本文分析了氢气吸附量测量方法各自的特点.比较了压力差体积法,氦气基准质量法以及切线质量法三种常用氢气吸附测量方法,并进行了数据对比分析.

本文采用浮游催化法喷雾进料技术制备碳纳米管.对产物收率、形貌和微观结构的研究表明工艺参数如催化剂含量、硫添加量和氢气流量对其有显著影响.低催化剂含量、合适的硫添加量和高氢气流量有利于较细直径碳纳米管的生成.通过优化工艺参数可以制备出平均直径为35nm的均匀纯净的碳纳米管.

重点对生物制氢反应器运行中出现的乙醇型发酵和混合酸发酵的产气及产氢能力进行了比较研究.试验结果表明,在相同的有机负荷条件下,乙醇型发酵的产气能力和产氢能力都高于混合酸发酵.在有机负荷为15kgCOD/m<'3>·d的条件下,乙醇型发酵的最大产气能力为3.12m<'3>H<,2>/m<'3>(反应器)·d,最大产氢能力为1.56m<'3>H<,2>/m<'3>(反应器)·d,氢气含量为50﹪左右.混合酸发酵的产气能力和产氢能力都较低,最大产气能力为0.57m<'3>H<,2>/m<'3>(反应器)·d,最大产氢能力为0.17m<'3>H<,2>/m<'3>(反应器)·d,氢气含量为30﹪左右.混

本文利用水解法制备了不同铈、锆含量的载体,浸渍法制备催化剂.用固定床微反装置评价了四种不同15﹪Ni/Ce<,x>Zr<,1-x>O<,2>催化剂上丙烷部分氧化制氢的活性.实验中丙烷在300℃开始反应,催化剂的载体效应主要体现在300~450℃,在评价结果中550℃、O<,2>/C<,3>H<,8>=2.0最适于丙烷部分氧化制氢,同时催化剂15﹪Ni/Ce<,0.25>Zr<,0.75>O<,2>上丙烷部分氧化制氢的活性最高.在实验中用程序升温还原和X射线衍射技术对催化剂进行表征.

本文在Ni-Fe催化剂中引入不同的助剂(Cu,Zn,Cr,Mn,Ce,Al,Mg,La),催化剂采用传统的共沉淀法制备,主要考察了不同助剂对Ni-Fe催化剂乙醇部分氧化制氢的影响.活性评价结果表明,引入助剂的Ni-Fe催化剂,对乙醇的转化率虽然有不同程度的降低,但是助剂Mg和La的引入对氢气的选择性有明显的提高,原因可能是碱性的Mg减少了反应中的积炭;XRD和XPS表征结果表明乙醇部分氧化反应中La<,4>Ni<,48>Fe<,48>催化剂的结构发生了变化,反应中LaFeO<,3>物相的产生使催化剂具有高催化活性和稳定性.

采用特制LiAlH<,4>催化反应柱,在(40~60)℃下,将气体中的微、痕量水转化成氢气.以气体中的微、痕量氢标准样品为标准,利用N型二氧化锡气敏半导体传感器作为检测器的气敏色谱方法,通过对转化的氢气进行准确测定,从而间接得出气体中微、痕量水的含量.研究表明,本文设计的催化反应装置选择性好,常温下反应快速、完全且稳定,一年来进行了近3000次试验考察表明,转化效率基本保持稳定,数据重复性很好.同时,气敏色谱法测水干扰因素少,进样量少,仅(1~2)ml,样品消耗少,仅(2~5)升,几分钟即可完成分析.该方法由于有微量氢标准气体作为相对标准,测水准确度高,不确定度为1﹪~10﹪.

在3.0MPa氢气气氛下机械合金化Mg-60wt﹪LaNi<,5>制备出复合储氢材料,XRD分析表明球磨60h后的物相为Mg<,2>NiH<,4>,β-MgH<,2>和LaH<,3>,制备出的Mg<,2>NiH<,4>相具有正方晶系的结构;对材料的热力学和动力学特性研究表明:该复合材料具有较高的活性,室温下15分钟内的吸氢量为2.37﹪;在5.0MPa氢气压力和373K~473K之间的条件下,可以在1min之内完成饱和吸氢量的80﹪以上,在5.0MPa氢气压力和523K~553K之间的条件下,可以在1min之内完成饱和吸氢量的90﹪以上;在553K的最大吸氢量为4.23wt﹪.

本文利用分子模拟的方法模拟了氢气分子在平板状碳纳米纤维中的吸附.氢气分子之间的相互作用势能采用Lennard-Jones势能模型,氢气分子和碳原子之间的相互作用势能采用Crowell-Brown势能模型.本文分别模拟了石墨层间距离分别为3.35A、6A、9A以及15A时氢在77K和298K下的吸附等温线,分析了不同石墨层层间距对吸附性能的影响,得到了平板状碳纳米纤维吸附储氢的最佳石墨层层间距和合理的吸附压力和温度.

将煤简化为纯碳,采用Aspen软件,对煤一步制氢工艺中不同温度、压力及不同进料比等工况进行了计算,分析了温度、压力及不同进料比对最终产物的影响.结果表明,直接制氢适宜的气化温度为923~973K;在水蒸气分压力不变的条件下增加气化压力将导致气体产物的量减少,但增加水蒸气分压力(气化压力随之增加),气体产物的量将增加;吸收剂有一个最佳的量;温度对直接制氢的影响大于压力,而压力对甲烷的含量有重要影响.

采用大量高纯度过直径分布均匀且定向排列的多壁碳纳米管束,在室温下用于氢气吸附.实验结果表明,碳纳米管的表面和管与管之间的间隙位置都可以吸附氢分子,该样品的吸氢能力达到0.82wt﹪,其中间隙位置对氢气吸附是十分重要的.

催化剂在生物质超临界水气化技术的发展中起着举足轻重的作用.本文对超临界水气化过程中的催化剂进行了分析,并以氢气产量、氢气化率、碳气化率、气化率以及气态产物中的氢气含量和气体热值为评价指标,以葡萄糖、锯木屑和污泥为原料对各种催化剂作用下的产氢效果进行了比较,优选出较为合适的催化剂.