有机小分子制氢研究现状及进展开题报告
2020-04-15 16:35:00
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
人类文明的进步伴随的是能源消耗的急剧增加,氢气作为一种新型能源发挥越来越重要的作用,我国将车用氢能源发展达到国际同步甚至领先水平定位为未来新能源行业发展的目标。氢能无污染,而且能量转换效率高,是一种清洁安全高效的二次能源。在合成氨和甲醇工业、重烃升级、铁矿石还原和食品工业中,氢气都有着广泛的应用[1]。氢能以其易于制备、洁净、高效和可再生等一系列优点而备受关注[2-6]。
根据原料的不同,氢气的制备方法可分为非再生制氢和可再生制氢。目前,制取氢气的方法主要是在高温下从天然气中提取、水的电解、水的光电解、太阳能制氢、水煤气转化制氢、甲烷裂解制氢及生物制氢等【7】。利用有机小分子制氢是现代工业生产制氢的主要方式,主要原料以烃类及其氧化物为主。
反应原料:天然气主要成分是甲烷,一氧化碳,二氧化碳,硫化氢,二氧化硫等。生物制氢技术是利用某些微生物,以有机物为基质产生氢气的一种制氢方法,利用大量的工农业废水、废渣等废弃物为原料,在常温、常压条件下进行,既实现了废弃物资源化,又降低成本,还能减少环境污染,节约不可再生能源,是一种发展前景广阔的新方法,已成为国内外学者探索和研究的重要课题。随着能源和环境问题日益突出,该领域的研究日趋活跃【8】。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
燃烧电池汽车是2012年六月国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划》中认可的三种新能源汽车之一,《规定》中还将车用氢能源发展达到国际同步甚至领先水平定位为我国未来新能源行业的发展目标。与纯电动汽车相比,燃料电池汽车具有续驶里程长、低温冷启动性能好和能量补充快等优点,但产品成本高和基础设施稀缺;燃料电池汽车性能满足用户要求,必将成为未来高端纯电驱动车辆主体车型。氢燃料电池是目前所有燃料电池中理论和实际转化效率最高的燃料电池。H2燃料电池中的阴极材料的研究对提高电池转换效率具有重要意义。
着重于综述以有机小分子为原料制备氢气的化学反应(反应条件),以及在反应中应用的催化体系研究现状及进展。着重查阅数据库中2000-2012年报道的以有机小分子(除甲酸外)为原料制备氢气的化学反应,综述内容包括反应条件(温度、压力)反应原料、产物及工业化前景等。
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