水电解制氢设备中,保持氢氧分离器液位的平衡,是避免氢氧气体混合及设备单侧喷碱、使设备安全运行的基本保证。因此,液位控制系统的可靠设计是非常重要的。下面就生产过程中出现的问题,对现行液位控制系统方案的改进进行讨论。

本文介绍了IntellutionDynamics自动化软件产品家族中IFIX3.5在水电解制氢系统中的应用。

综述了钛酸盐、钽酸盐和铌酸盐为主的层状钙钛矿型光催化材料,简述了层状钙钛矿型光催化剂光解水的机理,比较了各种层状钙钛矿型结构材料的催化活性,分析了影响活性的原因,并对层状钙钛矿型结构光催化材料的研究和应用提出了一些自己的观点。

以高温固相反应法合成了层状结构半导体金属化合物K4NB6O17,并通过相应的层间离子交换、胺插入反应和硫化处理,制备了层间CDS/ZNS插入的H4NB6O17/CD1-XZNXS纳米复合材料。用XRD和BET比表面分析证实了层间反应的发生,用紫外-可见吸收光谱研究了材料的光吸收特性,用自制的光催化制氢检测装置分析了材料的光解水制氢性能。

分别以三乙醇胺、三乙胺、EDTA和乙腈为电子给体,在可见光条件下(λ>420 nm)考察了曙红和罗丹明B敏化的CuO／TiO2光催化析氢性能。实验结果表明,CuO担载对染料敏化的TiO2光催化析氢性能有明显提高,而且随着电子给体的不同有所不同;曙红的的敏化效果明显比罗丹明B好;相较而言,三乙醇胺作为电子给体的析氢性能较好。

掺杂金刚石电极电势窗宽,用于电解水制氢,产氢率高,电极有很强的防腐功能,可以进行电解法污水处理,结合太阳能电池、燃料电池可以构成绿色能源环保系统。

探讨了在Pt/C气体扩散电极表面进行Hg修饰后在苯-水体系中的阴极还原反应,表明了这种Hg修饰电 极在电化学苯储氢反应中有良好的表现,电极的加氢反应产物为环己烯和环己烷。对比Hg修饰Pt/C电极前后的 加氢及析氢反应速率和电流效率,表明Hg修饰Pt/C电极的加氢效果较好并且有一定的抑制析氢反应作用,是适 于苯-水体系电化学苯加氢反应的优良电极材料。通过对极化曲线的对比分析,表明Hg修饰后电极的电化学析 氢电位窗口负移,也有利于抑制析氢副反应的发生。

自从Fujishima-Honda效应发现以来,科学研究者一直努力试图利用半导体光催化剂光分解水来获得既可储存而又清洁的化学能———氢能。近一二十年来,光催化材料的研究经历了从简单氧化物、复合氧化物、层状化合物到能响应可见光的光催化材料。本文重点描述了这些光催化材料的结构和光催化特性,阐述了该课题的意义和今后的研究方向。

综述了用于光催化分解水制氢的各种含钛氧化物催化剂的研究进展情况;重点介绍了TiO2、简单的钙钛矿型复合氧化物、层状钛酸盐和隧道结构钛酸盐的结构特征、制备方法、作用机理和光催化性能;对今后的研究方向进行了展望。

介绍了一种方便、实用且能有效制备高纯度氢气的新型制氢技术———NaBH4水解制备氢气。NaBH4(水溶液)与催化剂作用,水解产生氢气和一种水溶性盐———NaBO2。该反应中,氢的生成速度容易控制;制得的氢气纯度高,不需要纯化过程,可直接作为燃料电池的原料;催化剂可以循环使用;甚至在0℃下也可以生产氢气,无污染。

由于能源危机,人们寻求新能源来替代化石燃料再次引起关注。如今氢经济正在成为人们广为关注的热门课题,但如何低成本、无污染地制备氢仍然是科学家面临的极大挑战。现今最佳也是最廉价的制氢方法是使用燃煤及天然气,但这意味着产生更多的温室气体和更多的污染,且天然气和燃煤与石油一样是有限的。

简述了在电解制氢过程中用电的削峰填谷方案,讨论了方案中关键因素间的关系和控制,确定了较合理的运行方案,介绍了6年的生产实践经验和取得的节能效果,6年间节约电费360余万元。

硫化氢间接电解制氢过程中,在电解槽内采用湍流网结构可以有效地改善传质,基本消除扩散传质的影响。当槽压为1.1V,阴阳极流速皆为200L/h,电解温度为40℃的情况下,电解槽可以长时间保持良好性能,电流密度约为160mA/cm2。

通过半导体光催化分解水制氢的研究越来越引起人们的重视。最近,我们通过模板剂水热合成法合成了纳米InVO4光催化剂,实验表明该催化剂在可见光激发下具有较高的制氢活性。 1．实验部分纳米InVO4的合成方法参见文献,负载1．0wt．％NiOx的催化剂依文献用浸渍法制备。

热化学循环分解水制氢是利用核能或太阳能进行大规模、无污染制氢的有前景的方法,已经提出了多种流程。本文对热化学制氢流程及其评价标准进行了综述,重点介绍了碘硫循环、UT3循环和Westinghouse循环等先进流程的研究进展。

从硫化氢间接电解制氢中试的阴极过程出发,对传质过程与电化学反应过程分别进行了考察,并通过理论模型将两者结合起来,根据中试的实际情况,建立了阴极析氢过程宏观动力学模型.该模型在实验测量的范围内,得到了较好的验证;通过理论推导和实验验证,确立了硫化氢间接电解制氢中试阴极反应的主要影响因素为氢离子浓度、槽压和电解液温度,其中槽压的影响最大.本模型为后续的中试和工业生产提高析氢速度提供了一定的理论依据.

新型洁净能源—氢能是新能源的研究热点。本文介绍了作为氢能应用典型方式的燃料电池的原理,研究发展和应用前景;并在此基础上概述了氢能应用关键—氢源的制取技术和研究进展,重点介绍了半导体光催化分解水制氢反应机理,技术关键和近期研究重点。

简单介绍了二氧化钛光催化分解水制氢的基本原理。综述了加入牺牲剂、碳酸钠、贵金属负载化、金属离子掺杂、阴离子掺杂、染料光敏化、半导体复合以及离子注入等提高二氧化钛光催化制氢的方法,讨论了这几种改性技术的机理以及对提高二氧化钛在可见光下的制氢效率的作用。重点讨论了阴离子掺杂和离子注入技术的机理和研究进展,指出离子注入是目前扩展二氧化钛光响应的最为有效的技术。

以铜为活性组分的催化剂对乙醇水蒸气重整制氢表现出较高的活性和选择性:但载体的组成及催化剂制备／处理条件对催化剂的选择性及稳定性也有较大的影响。本研究制备了具有较大比表面的 CuO-La2O3-ZrO2催化剂,考察了反应条件及催化剂处理条件等对催化活性和选择性的影响。

研究了以四硼酸钾溶液作反应体系,在1%Pt/TiO2光催化剂的作用下光催化分解水制氢的反应,发现该体系能使放氢速率明显提高.放氢速率还随B4O72-浓度的增大而增大.在此基础上,还对B4O72-的作用机理进行了探讨,B4O72-在该反应体系中主要是通过物理作用有效的阻止了逆反应的发生,从而使放氢速率得以提高.

介绍了第七一八研究所生产的ZDQ3.2-5型水电解制氢装置的主设备技术特点和控制系统,并结合实际对主设备使用注意事项逐一说明,根据生产中实践经验提出了一些保证安全的操作经验和改造建议。

通过添加碱金属化合物矿化剂，以 Sr(NO_3)_2和钛酸四丁酯的水解产物 TiO(OH)_2为原料进行固态反应，制得结晶完整性较好的 SrTiO_3粉末．再由浸渍法负载 CoO，制备出光催化分解水催化剂 CoO/SrTiO_3，在400W高压汞灯照射下，产氢速率可达到480μmol·g cat~(-1)·h~(-1)．SEM、UV-Vis 漫反射光谱表征结果显示

采用氨水沉淀法和浸渍法制备了复合氧化物催化剂CuO-La2O3/ZrO2(简称Cu-La/ZrO2催化剂),研究了Cu-La/ZrO2催化剂在乙醇水蒸气重整制氢反应中的催化性能。用N2吸附-脱附、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱对试样进行了表征。Cu-La/ZrO2催化剂为单斜晶相结构的纳米晶粒,Cu物种高度分散在ZrO2载体表面,Cu-La/ZrO2催化剂经还原后,Cu物种主要以Cu2O形式存在,反应后Cu物种主要以单质形式存在。

对太阳能光催化分解水制氢体系的阈值能、太阳能转换效率以及太阳能转化成可储存的化学能效率进行了阐述;建立了一种利用已知量子产率的化学光量计测定光子数绝对值的实验方法,并使用该方法对太阳能光催化分解水制氢体系的能量转换效率及产氢的量子产率进行了计算。

通过对Ta2O5程序升温的氮化方法,制备了在可见区具有较强吸收的N掺杂Ta2O5光催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、UV-Vis漫反射光谱、X射线荧光(XRF)、扫描电镜(SEM)等化学物理手段对其进行了表征,其吸收阈约为630nm,带隙约为2.0eV。

考察了不同负载量的Pt/Al2O3催化剂和不同过渡金属助催的Pt/Al2O3催化剂分别催化燃烧含氢尾气和液体甲醇的性能。结果表明,Co和Fe对含氢尾气的催化燃烧有较好的助催效果,Mn和Fe对液体甲醇的催化燃烧有较好的助催效果。添加Fe的0.5%Pt/Al2O3催化剂既可以在室温下起燃液体甲醇,又对催化燃烧含氢气体具有较高的活性,是应用于燃料电池甲醇制氢系统中燃烧催化剂的理想选择。

光解水制氢是能源催化的研究热点之一。研究表明:掺杂的钙钛矿型复合氧化物催化剂具有层状结构,有利于光生电子迁移,光解水的效果较好。据报道,NiO/NaTaO3催化剂在紫外光照射下光解水制氢的活性高达2．18 mmol／h,但钽酸盐价格昂贵,实际应用受到限制。可变价的Cu离子不

利用太阳能分解水制备氢气是一种将太阳能转换成氢能的有效方式。介绍了太阳能光催化分解水制氢的原理,综述了近年来国内外太阳能分解水制氢催化剂的研究进展,介绍了贵金属负载、离子掺杂以及复合半导体等技术对催化剂进行修饰和改性处理的技术及其影响,并展望了未来太阳能光催化分解水制氢催化剂的发展方向。

直接利用太阳能光解水制氢是解决世界能源危机的重要途径,有效利用太阳能的关键是研究开发可见光化的光催化剂。介绍了光解水制氢的原理,综述了近年来半导体光催化剂在利用可见光方面研究的最新进展,并对未来的研究方向作了展望。

介绍制氢转化炉下集合管与引压管焊缝开裂的情况,分析焊缝开裂的原因主要是由于温度变化频繁、变化幅度大,造成焊缝热疲劳蠕变损伤和设计安装流程不当产生的拉应力损伤出现开裂。针对焊缝开裂情况及原因,采用了在高温、低压装置不停工在线补焊方案。