氢——一种内源性抗氧化剂

最近Ohsawa等报道,呼吸氢气能通过抗氧化作用,减少动物脑和肝缺血再灌注引起的细胞凋亡.实际上,人和动物消化道内许多正常细菌能产生氢气,这些氢气可被消化道吸收进入血液循环.考虑到小鼠部分器官内氢气水平已达到产生抗氧化作用的浓度,我们认为,氢是一种内源性抗氧化物质.

氢气饱和生理盐水对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的 研究氢气饱和生理盐水对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用及作用机制.方法 采用大鼠大脑中动脉栓塞模型(MCAO),24 h后断头取脑,用TTC染色法检测脑组织梗死体积,干湿法测定脑组织含水量,尼氏染色观察大鼠大脑皮质细胞损伤程度,ELISA法测定脑组织内IL-1β、TNF-α含量.结果 与对照组相比,氢饱和生理盐水组能够减少MCAO脑梗死体积、减轻皮质区水肿、增加神经元尼氏小体,明显减少脑组织Ⅱ-1β和TNF-α含量(P<0.05).结论 氢气饱和生理盐水能减轻脑组织缺血再灌注损伤程度,其机制可能与其抑制炎症反应有关.

石墨/高铝水泥模压复合材料双极板的特性

采用高铝水泥作为粘结剂,石墨作为导电填料,通过室温模压的方法制备了导电复合材料,拟用于制作质子交换膜燃料电池的双极板.对石墨/高铝水泥复合材料双极板的电性能和力学性能的影响因数进行了分析和评价,并测量了该复合材料双极板的含水量、凝胶毛细孔尺寸分布和氢气渗透性.实验结果表明: 含有60wt%石墨的石墨/高铝水泥模压复合材料双极板的电导率和力学强度基本上可以同时满足质子交换膜燃料电池的使用要求; 并且该复合材料双极板含有凝胶毛细孔,约具有7wt%的含水量,具有自增湿功能; 此外,氢气渗透率也较低.

用生活垃圾制氢气和肥料

日本北里大学采用细菌分解法将生活垃圾制取氢气和肥料获得成功,其方法是将集中的生活垃圾(包括剩菜、肉骨、食品废渣、果皮果壳、过期变质粮食、农产品副产物等)先粉碎后,放到分解池或罐里,再注人一种培育的“AM21B梭菌”这样一种厌气性细菌,在28°～37℃的温度下,经过一段时间即可把垃圾完全分解,在分解的过程中释放出氢气,每吨生活垃圾可产生49升纯氢气(作为燃料电池的原料),分解后的生活垃圾呈糊状、无恶臭味,再作农田的天然肥料使用.

氧化钨氢气还原制备超细钨粉的研究现状

超细钨粉以其显著的优点,早已成为多种重要功能材料和结构材料的主要原料,但以喷雾干燥法等常规制粉工艺制得的钨粉末均为前驱复合氧化物粉末,必须对其进行氢还原才能最终制备出超细钨基复合粉末或钨基复合材料.为此,该文作者综述了氧化钨及其复合氧化物粉末的还原工艺、原理及不同条件下还原后所得粉末的特性,分析了采用不同特征的氧化钨及其复合氧化物做原料可得到不同性能还原W粉的原因,并对氢气还原过程中粉末粒度及其均匀性的影响等因素进行了详细论述,获得了一些参考性认知.

超细氧化铁粉低温还原热力学研究

研究低温还原超细氧化铁粉的还原热力学.用高能球磨法获得的超细氧化铁粉,在280～400℃的温度范围内用氢气还原.对还原后的粉末进行氧含量测定并计算氧化铁粉末的还原率,研究氧化铁粉粒度、还原温度和还原时间等参数对还原率的影响.从热力学的角度,计算不同温度下的反应自由能,分析和求证400℃以下低温氢气还原氧化铁的可行性.研究结果表明Fe2O3向Fe3O4还原反应的自由能在标准状态下为负值,因此还原反应有很大的自发驱动力,反应很容易进行;而Fe3O4向Fe的还原反应的自由能为正值,说明在标准状态下不能进行,要通过调节还原气体的分压比才能使还原反应进行, 因此Fe3O4向Fe的还原反应是制约氧化铁粉还

低温还原制取超细铁粉的研究

探索了超细氧化铁粉低温还原制取超细铁粉的研究.采用高能球磨,制得不同粒度的超细氧化铁粉末,然后,分别在不同还原温度和还原时间下,进行氢气还原.对还原后的粉末进行氧含量的测定,并计算出氧化铁粉末的还原率,对还原铁粉进行粒度和粒度分布的分析,通过扫描电子显微镜,观察还原铁粉的形貌.找出超细氧化铁粉粒度、还原温度、还原时间等参数对氧化铁粉还原率、铁粉粒度、粒度分布和铁粉形貌等的影响.由于采用了高能球磨的方式破碎粉末,显著地增加了氧化铁粉末的比表面积、表面能及提高了粉末的活性.研究结果表明,较大地降低了还原温度,即使在280℃温度下,仍然可以被氢气还原.由于还原反应是在很低的温度下进行,粉末颗粒长大的

均匀沉淀法制备超细钼粉

以浓硝酸酸沉一定浓度的仲钼酸铵溶液,控制反应条件,使其快速均匀沉淀得到胶状的钼酸沉淀,干燥并煅烧后进行氢气还原得到超细钼粉.通过扫描电镜、X射线衍射和BET比表面仪分析实验结果.结果表明,用该方法制备的钼粉的BET平均粒径为66.8 nm.

直接还原碳化法制备超细WC-Ni-Fe合金粉的研究

采用超声喷雾热转换法制取的（WO3-NiO-FeO）纳米级复合氧化物粉末为原料，按WO3＋C→WC＋CO的基本反应进行直接碳化,制备超细WC-Ni-Fe 纳米级合金粉。在碳化过程中，用DSC、XRD、SEM等分析手段，研究了氢气与氮气对直接还原碳化反应温度、反应历程以及粉体物相和粒度的影响。结果表明，在氢气气氛下，直接还原碳化温度明显低于氮气气氛（约低170 ℃）；无论在氮气或氢气气氛下，直接还原碳化过程均由前期的还原过程（WO3→WO2.72→WO2→ W）和后期的碳化过程（W+C→WC）组成；所制备的合金粉体粒度小于200～300nm。

W-20%Cu超细复合粉末的制备和烧结

采用喷雾干燥-氢气还原法制备出W-20%Cu超细复合粉末,并对由该复合粉末所制得的压坯进行了烧结,利用SEM、XRD等分析手段对复合粉末的特性和烧结体的组织进行了表征和观察.试验结果表明:用该方法制备的W-20%Cu超细复合粉末颗粒细小,平均尺寸在200nm左右;喷雾干燥后的氧化物复合粉末在还原后产生了新的合金相(Cu0.4W0.6),还原后的复合粉末由Cu0.4W0.6相和Cu相组成,而且两相的晶粒度达到纳米级,其中Cu0.4W0.6相的晶粒约为33nm,Cu相的晶粒约为63nm;复合粉末具有很高的烧结特性,经烧结后合金相对密度达到98%以上,而且金相组织分布均匀.

带式无舟皿连续还原炉制备粒度均匀的细颗粒钨粉

细晶粒、超细及纳米硬质合金的用途越来越广泛,制备粒度均匀的细钨粉是制备此类合金的关键.本试验研究以工业蓝色氧化钨和超细黄色氧化钨为原料,在带式无舟皿连续还原炉中用氢气还原制备钨粉.试验结果表明,采用带式无舟皿连续还原炉,以蓝色氧化钨为原料制备的细颗粒钨粉粒度均匀性明显优于四管炉生产的钨粉;以超细黄色氧化钨为原料可制备出粒度均匀、氧含量低、比表面在3.5 m2/g左右、粒度为90 nm左右的纳米钨粉;钨粉性能主要受还原温度、氢气流量、钢带传动速度及料层厚度等工艺参数的影响.

高速压制技术(HVC)在制备W-15Cu合金中的应用

在熔渗法制备W/Cu合金的过程中,采用细钨粉(1.85μm)制备的钨铜合金与采用粗粒度钨粉制备的钨铜合金相比组织更均匀,产品性能也更好.但以细钨粉为原料,采用传统压制工艺很难得到相对密度达到72.40%的W85骨架,因而得不到成分为W-15Cu的合金.本试验采用高速压制技术(HVC)成功获得相对密度达到72.40%的细粉W85骨架,然后在氢气炉中,1 400℃高温熔渗制备得到W85/Cu合金.采用扫描电镜(SEM)对钨铜复合材料的组织和成分进行观察与分析,并测定材料的密度、气密性、热导率和热膨胀系数.结果表明:采用高速压制技术结合熔渗工艺制备的W-15Cu材料相对密度达到99.5%;热导率为1

静态培养条件对光合细菌产氢行为的影响

光合细菌能利用多种有机底物,在光能的驱动下产生氢气,获得清洁能源氢气,但其产氢行为受许多外在因素的影响,特别是外界培养条件和培养基成分.实验分别保持其它条件不变,研究了培养基中Ni2+、Zn2+、Fe2+浓度、在底物和氮源浓度分别确定条件下,不同C/N值以及培养温度、光照度、培养基pH值等培养条件对光合细菌产氢行为的影响,分别得到了在该条件下的最大产氢量.

生物膜光生物反应器启动及产氢特性

对光合细菌生物膜制氢反应器的挂膜启动特性以及成膜稳定后的反应器产氢性能进行了实验研究,探讨了光合细菌生物膜制氰反应器挂膜期间产氢及底物降解规律及稳定成膜后底物浓度对反应器产氢性能的影响.实验结果表明:在生物膜光生物反应器挂膜初期,随着微生物浓度的增大使循环液吸光度、底物消耗和反应器氢气产量迅速升高,进入膜生长期后由于主要是可逆吸附,各参数出现波动,最后在膜稳定期各参数趋于稳定.在稳定成膜后,随着底物浓度的增加,生物膜光生物反应器产氢率先增加,然后降低,存在一个最佳产氢率的底物浓度.

固定化光合细菌光生物制氢填充床产氢特性研究

实验研究了凝胶材料制备的光合细菌包埋颗粒构成的光生物制氢填充床在连续操作条件下底物浓度、光照强度以及进口流量等参数影响下的产氢和降解有机物的性能.实验结果表明:填充床产氢速率和底物降解速率随进口葡萄糖浓度的增加而增大,且达到最佳的进口底物浓度后填充床产氢和底物降解速率呈下降趋势,表明光合细菌代谢底物为产氢提供还原力氢;光照强度低于光能饱和度时,随着光照强度的增大,产氢速率和底物降解速率呈递增趋势,光照强度超过光能饱和度则对填充床光合产氢和底物消耗产生明显抑制作用;进口流量较低时,随进口流量的增大,填充床产氢和底物降解速率明显增大,进口流量较高时,填充床产氢和底物降解速率趋于相对稳定.

厌氧包埋细胞填充床反应器产氢特性实验

采用厌氧包埋细胞填充床反应器制氢技术,对反应器在不同的进口底物浓度与流量下产氢性能和底物降解特性,以及温度和pH值对产氢速率的影响进行了实验研究.结果表明:包埋颗粒填充床反应器受到流量和浓度的影响较大.结果表明反应器内最适产氢环境为温度35℃左右,pH为6.0,进口底物浓度为30 g/L.在上述条件下,当流量为0.000336m~3/h时,反应器有最高的产氢速率1.659 mmol/L/h.结果亦表明该产氢菌对以葡萄糖为碳源的底物降解效率较高.

解偶联剂CCCP对莱茵衣藻光照产氢过程的调控

解偶联剂羰基氰化物间氯苯腙(Carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone, CCCP)能够显著降低莱茵衣藻光合系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率, 抑制光合放氧, 促进氢酶表达, 加速光照过程中氢气的产生. 在含硫连续光照过程中, 藻液中CCCP浓度低于15 μmol/L时, CCCP不能明显影响藻细胞PSⅡ光化学活性. CCCP浓度为15, 20 μmol/L时PSⅡ光化学活性迅速降低, 有明显的放氢现象. 在无硫连续光照过程中, 添加不同浓度CCCP的藻细胞PSⅡ光化学活性均迅速降低, 且都有明显的放氢现象, 不同浓度的CCCP对含硫培养和缺硫培养的衣藻细胞在连

手性螺环单磷配体在不对称氢甲酰化反应中的应用

不对称氢甲酰化反应是在手性催化剂作用下,烯烃化合物同一氧化碳和氢气反应生成光学活性的支链醛的过程,反应的原子经济性为100%.由于光学活性的支链醛在制药、液晶材料、精细化工品等领域具有广泛的应用[1,2],不对称氢甲酰化反应一直是基础研究和工业应用研究的热门领域.但是,自从1972年不对称氢甲酰化反应被首次报道[3,4]以后,在很长一段时间内研究进展较为缓慢.

超细球形铜粉的制备

研究了一种新颖的球形铜粉制备方法,即先用葡萄糖还原法制备球形超细Cu2O粉末,然后用氢气还原Cu2O粉末制备球形铜粉.用葡萄糖还原Cu(Ⅱ)可以制备球形的Cu2O粒子.在240℃下用氢气还原球形Cu2O粉末,得到了分散性良好的球形铜粉,铜粉具有良好的导电性和稳定性.铜粉粒径大小和粒径分布取决于前驱体Cu2O粒子的大小和粒径分布.还原后的粉末粒径略有收缩,平均粒径为1.18μm,振实密度为2.1g/ml.

用煅烧-沥滤工艺从粉煤灰中提取高纯超细氧化铝

介绍了1种采用煅烧-沥滤工艺从粉煤灰中提取氧化铝(Al2O3)的新方法.以碳酸钠(NaCO3)为活化剂,在900 ℃下煅烧,使粉煤灰中惰性的Al2O3转变成活性的可以溶出的铝盐.选用硫酸(H2SO4)为活性铝盐的溶出剂,在一定温度下溶出铝盐,使活化后粉煤灰中的Al2O3以液相形式溶出.用乙二胺四乙酸为络合剂有效除去铝盐[Al2(SO4)3]中的杂质铁(Fe3+)等,用蒸馏水洗涤除去钠(Na+)和其它可溶性杂质,有效提高Al2O3粉体的纯度.通过添加合适的分散剂、控制氢氧化铝[Al(OH)3]的结晶、干燥及煅烧的工艺条件,大大提高了Al2O3粉体的细度.通过X射线衍射、透射电子显微镜和N2吸附等

氧化铁矿微粉气相还原机理研究

应用失莺技术研究了450～600℃下氢气还原超细氧化铁粉过程.采用扫描电镜和X射线来分析还原过程中的结构及物相变化.研究结果表明,由于纳米颗粒的尺寸效应,反应初始速率增加.不同温度下,还原速率随着还原程度增加而减小.还原过程的速率控制过程通过反应过程中的部分结构变化、活化能及气固反应数学模型确定.结果表明,H2还原超细氧化铁的初始阶段由化学反应过程控制,在反应后期阶段,反应过程是受化学动力学和内扩散的混合控制.

毛细管泰勒流中气液相对流速及液膜厚度性质的实验研究

气液相对流速(W)、气泡周围的液膜厚度(δ)是认识毛细管内泰勒流性质的两个重要参数.以氢气、水为工作介质,考察了毛细管数(Ca),流体流动方向和毛细管直径对上述参数的影响.发现在本实验的毛细管数范围内,W与Ca近似地成线性关系,且W随着Ca的增大而增大.但是这种增大趋势受到流动方向和毛细管直径的显著影响.另一方面,根据气柱在毛细管中的运动模型计算了水平和垂直向上流动时的液膜厚度.发现液膜厚度随着W和Ca的增大而增大,其增大趋势也受到流动方向和毛细管直径的显著影响.

氢气/空气当量比对微燃烧器燃烧特性的影响

以美国麻省理工学院(MIT)研制的硅基六晶片微燃烧器为研究对象,采用考虑了基元反应动力学机理燃烧程序的二维计算流体动力学(CFD)数值分析方法,研究了在微尺度燃烧器入口处混合气体流量不变的情况下,改变氢气/空气当量比对微尺度燃烧器燃烧特性的影响.整个模拟计算主要包括混合气体的流动路径、微燃烧器的内部区域以及整个燃烧器的墙壁面;计算过程中考虑了氢气/宅气的流体动力学特性、传热学特性和详细的基元反应机理.计算结果显示,当氢气/空气当量比为0.4时,燃烧器发生熄火;当量比为0.5、0.6时,燃烧器内部能维持稳定燃烧;当量比为0.7时,燃烧器的微细通道内出现同燃现象.结果表明,利用二维CFD数值模拟的

微生物产氢研究的进展

氢能由于其清洁、高效、可再生的特点而成为一种最有吸引力的化石燃料的替代能源.与传统的热化学和电化学制氢技术相比,生物制氢具有低能耗、少污染等特点.本文主要对各种微生物的生物产氢方法作一综合概括,着重介绍光合紫色非硫细菌(PNS)产氢研究的最新进展.

不产氧光合细菌Rhodobacter sphaeroides产氢影响因子研究

对不产氧光合细菌球形红细菌Rhodobacter sphaeroides产氢的影响因子进行了初步研究.结果表明,处于不同生长期的球形红细菌接种后的产氢速率略有差异,稳定期的菌株的产氢能力相对较低.苹果酸钠、乳酸钠、丙酮酸钠和葡萄糖都是球形红细菌产氢的良好碳源,这表明球形红细菌具有利用食品工业等高浓度废水为底物产氢的可能性.以葡萄糖和谷氨酸钠为C源和N源产氢时,适宜的葡萄糖浓度在25～50 mmol/L之间,谷氨酸钠浓度在2～10 mmol/L之间.球形红细菌产氢的适宜pH值在7.0～8.0范围内,酸性环境明显不利于该菌的催化放氢,适宜的温度在30～35 ℃范围内.光照强度在5000～7000