氢能技术与氢能系统性能分析

氢能源大多是源于水而复归于水的洁净能源 ,而且氢气和液氢的燃烧值分别达 1.42× 10 8J/ kg和 1.2 0× 10 8J/ kg,分别是汽油的3.1倍和 2 .6倍 ,所以 2 0世纪 6 0年代以来 ,国际上在火箭和汽车技术上都先后用上了氢能源。氢气的制备方法有多种。常用电解法直接将水或水蒸气分解为氢气和氧气。对高温蒸汽 ,用 3度电可得 1m3标准氢气 ,约比电解水省电 1/ 3。也可用热解法制氢 ,即 3 0 0 0℃以上蒸汽分解为氢和氧 ;而近来已开发出在 10 0 0℃左右分解水的工艺。还有等离子体化学法 ,即在等离子体作用下 ,矿物燃料与水蒸气反应制得氢和一氧化…     

光催化技术

氢气在空气中燃烧后生成水 ,若有简便的方法能再把水再分解成氧气和氢气的话 ,如此周而复始的循环 ,那么人类就不再因能源枯竭和环境污染而苦恼。然而 ,把水分解为氧气和氢气需要将近30 0 0℃的高温 ,这显然是不可行的。科学家们经过多年的艰苦探索 ,找到了一个很有希望的方法 ,这就是光催化的方法。光能转化成热能和电能的应用已很平常 ,如太阳能热水器、太阳能电池等 ,其实光也可以转化为化学能 ,光催化技术就是利用这一原理的新兴技术。光催化是以光作能源 ,以催化剂作“红娘”或“媒介”的化学反应过程 ,即光通过催化剂将其能量传递给水…     

日本氢能技术发展现状

为提高能源自给率、减少CO_2排放,日本将氢能列入"能源战略计划",并制定了"氢和燃料电池战略路线图"。介绍了日本加氢站的氢气来源和储运方式、家用燃料电池系统及其使用情况,以及日本在热化学水分解循环制氢、甲苯/甲基环己烷储氢系统、液氨储氢系统方面开展的研究,总结了氢气的危险特性。     

Ru负载促进GeZnNO固溶体光解水反应的机理研究

光催化水分解生成氢气和氧气是解决环境污染和能源危机的方法之一,但当前对光解水的反应机理研究较少.本文通过进一步研究反应路径,以期为合成高效率光解水反应光催化剂提供新思路.采用固态合成法制备了GeZnNO可见光催化剂,并对部分催化剂进行RuO₂改性.同时,通过XRD、BET、UV-vis-DRS、PL等方法对催化剂进行表征.在整个光催化水分解体系中加入可能的中间产物H₂O₂,分别观察?OH和O₂的变化,初步证明H₂O₂是水分解中间产物,并提出相应水分解反应机理.通过在整个光催化水分解体系中加入Fe³⁺,观察?OH和O₂的变化, 进一步验证了前面的推测.最终结果表明,H₂O₂是光催化水分解反应体系中氧气生成的中间产物,对整个水分解起着重要作用.同时发现,RuO₂助催化剂不仅具有析氢位点的作用,还能够催化H₂O₂分解产生O₂,促进水分解的进行.该研究结果可为光催化水分解性能的进一步提高提供理论参考.     

氢能源，想说爱你不容易

地球上的石油再用上50年也就差不多了,各国科学家都在寻找新的替代能源。太阳能、风能虽是可再生清洁能源,但受到气候、储存问题的困扰。1932年,英国科学家培根首次将氢氧型燃料电池实验成功,利用氢气与氧气反应时产生的电能做能源,氢与相同质量的汽油相比,燃烧后释放的能量是汽油的3倍,生成的是水,对环境几乎没有污染。氢气是用细菌分解玉米等植物来产生的。最近,又有科学家研制出从植物秸秆的纤维素中分解出葡萄糖溶液,再提取氢气的方法。由于氢的制取难度大,成本高,往下,就是需要降低其高昂的成本。加拿大、冰岛在氢能源的研究开发上,一…     

氢气纳米气泡水对大型溞毒性效应的影响

氢气纳米气泡水作为一种新型的选择性抗氧化剂,近年来已成为医学和植物学领域的研究热点。将氢气纳米气泡技术用于环境毒理领域,探求其对大型溞生长繁殖的影响,以及在重金属污染胁迫下对大型溞的毒性缓解效应。研究结果表明:在重金属铜的污染胁迫下,氢气纳米气泡水的存在可以显著降低大型溞体内的铜积累量并减低大型溞的死亡率。在无重金属污染胁迫下,氢气纳米气泡水可以促进大型溞的生长繁殖,显著增加大型溞的产溞量,并缩短产溞时间。该结果可为氢气纳米气泡水在环境毒理领域的研究提供基础数据,并为氢气纳米气泡水在环境领域的应用提供参考。     

多环芳烃蒽、屈在水体中的光解动力学模拟研究

研究了紫外光和太阳光下蒽、在甲醇一水溶液中的光分解反应结果表明,水中较低浓度葱、的光解表观上呈一级反应动力学规律,微观上是二级反应的加和蒽和的光解速率常数随着温度升高、光照距离减小及水中溶解氧增加而增大,但与水中急和宏的初始浓度无关黄浦江沉积物作为悬浮物加入后蒽和的光解效率下降对蒽和光解速率的比较分析表明,多环芳烃光解速率常数与受光解物质的结构特性有关     

在氧化和还原氛围下脉冲电晕法降解二硫化碳废气

采用线-筒式脉冲电晕反应器对二硫化碳(CS2)模拟废气的去除效果进行了实验研究.实验以氩气为载气,考察了氧气和氢气对CS2去除效果的影响.结果表明CS2的去除率随脉冲电压升高而增大;氧气能够促进CS2的氧化分解,CS2去除率可达97%;有氧气存在时,CS2的最终氧化分解产物为CO、CO2、COS和SO2;当添加氢气时,反应产物主要为H2S和CH4.当反应器内筒表面加Ca(OH)2吸收剂时,CS2去除率有小幅度提高,同时气体产物中未检测到SO2和H2S,表明CS2的分解产物SO2和H2S气体被反应器中的Ca(OH)2吸收.实验还发现水汽的存在不利于CS2的氧化分解     

可再生能源够用吗之生物质能展新姿

植物、动物、微生物都是生物质.生物质中蕴藏的能量,被称为生物质能.但是,只有植物才是生物质和生物质能的"创建者".在太阳光的作用下,植物发生"光合作用",将水和CO2生成有机质,即生物质;将太阳能转化为化学能储存在生物质中,成为生物质能.当生物质分解时,蕴藏其中的化学能就会释放出来(如燃料燃烧发热),或转变成其它形成的化学能(如生成沼气).由此可知,植物的光合作用会把碳固定下来,转变成有机生物质.     

无污染燃烧的氢气可能是未来最有生命力的燃料

氢气的燃烧不会造成污染物对大气环境的危害;虽然在其燃烧时所产生的能量仅相当于生产过程中所耗能量的一半左右,但是氢气是贮存太阳能的一种形式,可利用太阳能的光电作用将水电解而产生氢气。据世界资源研究所的研究报告,尽管生产氢气时电能的转换效率较低,但如果吸取太阳能的成本足够低     

除草剂普杀特在土壤—水两相中的吸附-脱附和光解

 为了解普杀特农药进入自然界的环境行为，特别是它在不同土壤—水体系中的分配和归宿，研究了其在8种土壤上的吸附 脱附过程，并且通过模拟太阳光探讨了普杀特在水相中的光解情况。结果表明，普杀特在土壤上的吸附 脱附与土壤的理化性质密切相关，高有机质、低pH值的土壤具有强吸附能力；其吸附、脱附均可用Freundlich方程描述，但脱附等温线要滞后于吸附线。太阳光中紫外部分的光有利于普杀特光解，其光解可用假一级动力学方程表示。     

TiO_2/陶瓷光催化自洁杀菌性能研究

为了研究陶瓷的自洁、杀菌性能,文章以普通釉面陶瓷为载体,用溶胶凝胶法在其表面负载了纳米TiO2薄膜,制备了TiO2/陶瓷,并分别以甲醛模拟废水和红城湖水进行了自洁和杀菌实验。结果表明在4W紫外灯和太阳光下,对甲醛的降解率分别达到80%以上和50%以上。海口市红城湖水样在TiO2/陶瓷作用下,以4W紫外灯和太阳光为光源的灭菌率均达99%以上。表明TiO2/陶瓷有良好的自洁和灭菌性能。     

产气肠杆菌发酵产氢的批式放大试验研究

文章在批式小试实验的基础上,采用优化后的生态因子,对产气肠杆菌进行了10 L规模的放大发酵罐实验研究。研究发现,450 mL小样制氢实验试验放大至10 L发酵体积后,并未达到同样的单位气体产量和底物分解率,氢气产量仅为小试的50%⁷0%,主要由于发酵罐体内二氧化碳和饱和气相处于高压状态,因此而产生的副反应对产氢造成的抑制作用更加显著。通过N2扫吹可将发酵液相中的氢气和二氧化碳移除,延长产气时间、增加气体产量,氢气产量可由1.649 L/L media提高至2.478 L/L media,提高了50.3%。同时通过流加方式补给底物葡萄糖,可减弱中间产物累积对副反应的抑制作用,进一步提高氢气产率。在N2扫吹与葡萄糖流加方式共同优化作用下,产气肠杆菌10 L规模发酵产氢量可提高67.25%。     

气溶胶中溶解性有机质(DOM)液相氧化

许多实验研究都关注大气凝聚相中单一有机化合物的液相光化学,对于实际大气液相环境中溶解性有机质（DOM）的液相光化学氧化的研究还很少.为此,本文报道了模拟太阳光和紫外光辐照下,大气气溶胶水相萃取的DOM直接或·OH氧化的实验结果.不同光解阶段的产物的吸光、氧化特性采用UV-vis和黑炭气溶胶质谱仪（SP-AMS）分析.结果表明,紫外光体系中DOM得到不断降解,相应的产物f44值远低于太阳光体系;液相光解时会生成多种羧酸,草酸的生成量最高.太阳光照反应条件下吸光度和HULIS浓度变化不大;而UV和UV+·OH条件下,HULIS浓度随反应时间不断增加,UV+·OH中反应23 h时HULIS浓度约为初始的4倍,说明含羧基、羟基和芳香基等官能团的棕色碳的形成.综合研究结果表明,太阳光作用下实际DOM液相氧化时吸光性和棕色碳的形成速率不是很快,而紫外光作用下大部分DOM不断分解为HULIS或小分子物质,剩余的有机物的吸光性可能比较强,导致最终产物的单位质量吸收效率（MAE）比较高.本文首次探讨了实际膜液相氧化过程,结果对厘清大气复合污染的形成机制提供重要依据.     

环境信息

国际煤炭精制公司研制的SRC-1装置,以高硫,高灰份煤为原料,通过溶剂等物质的作用,制造石脑油、燃料油、电极用焦炭和含硫1％、含灰0.2％的固态燃料及副产品硫黄等。其生产简要过程如下:首先,用溶剂把干燥的粉煤溶成浆状,然后升压到反应压力,把煤浆与浓氢气混合,并加热到反应温度。在分解反应器内,对此混合液进行氢化脱硫。高压的浓氢气从分解反应器被闪蒸分离,处理后再循环到装置中。也将溶剂从脱硫后的液体中分馏出来,在除灰装置中与除灰用的溶剂混合,而后分离成溶融     

有害废弃物的太阳光处理

在美国,一年可以产生有害废弃物2亿9千万吨。处理方法主要是火烧。可是,在用火烧时,有时也产生有害付产物。因此,正在研究利用太阳光照射的办法进行处理。俄亥俄州的Dayton研究所环境科学部门的领导者B.Delliger,在用火烧加温的同时还采用太阳光照射的办法进行处理。因为,这比单纯火烧加热法更能促使有害物质的分解。例如:把PCB(聚氯联苯)以及二氧化甲苯和100sun(sun=地表面的太阳光量)合并使用,就比单纯使用烧结办法,能提高10~4～10~6倍的     

城市生活垃圾催化气化制取富氢气体的研究

采用下吸式固定床气化炉,以煅烧白云石为催化剂水蒸气气化城市生活垃圾(MSW)有机组分,在气化温度为750~950℃,S/M(水蒸气和垃圾物料进料质量比)为0.57~1.28时,探讨了催化剂种类、气化温度和S/M等因素对富氢气体成分、产氢率、潜在产氢率、低位热值和碳转化率等的影响。较高气化温度有利于富氢气体的生成,增加碳转化率和产气率,但会降低富氢气体的热值;在实验条件下,富氢气体中H2体积分数最高达53.29%,产氢率达到7.13~46.52mol/kg,潜在产氢率为55.48~90.11mol/kg;镍基催化剂催化效果优于煅烧白云石,能大幅增加H2含量,使焦油在850℃以上完全分解。     

氢气传感器研究进展

分析了不同类型氢气传感器的研究现状,包括催化燃烧型、电化学型、电阻型、光学型,讨论了不同类型氢气传感器及氢敏材料的结构、研究现状、传感机理和性能,以提供对当前氢气传感技术的了解和未来氢气检测的新策略。最后对氢气传感器的应用进行了总结和展望。     

太阳光/硫掺杂Tio2体系对双酚A的氧化性能研究

利用小试试验研究了太阳光和硫(s)掺杂Tio₂体系对水中双酚A(BPA)的降解效能及影响因素.结果表明,太阳光/S掺杂Tio₂体系对纯水中BPA的去除效能较太阳光     

福岛核事故的公众沟通启示与思考

正一、福岛核事故及其影响2011年3月11日,日本沿海发生了9级大地震,地震引发了海啸,海啸浪高超过福岛第一核电厂的厂址标高14米。事故影响超出了电厂设计的范围,由于丧失了把堆芯热量排到最终热阱的手段,福岛第一核电厂1、2、3号机组在堆芯余热的作用下迅速升温,锆金属包壳在高温下与水作用产生了大量氢气,随后引发氢气爆炸。