熱化學制氫有哪些

❶ 太陽能制氫的熱化學法制氫

太陽能直接熱分解水制氫是最簡單的方法，就是利用太陽能聚光器收集太陽能直接加熱水，使其達到2500K(3000K以上)以上的溫度從而分解為氫氣和氧氣的過程。這種方法的主要問題是：①高溫下氫氣和氧氣的分離；②高溫太陽能反應器的材料問題。溫度越高，水的分解效率越高，到大約4700K時，水分解反應的吉布斯函數變接近與零。但是，與此同時上述的兩個問題也越難於解決。正是由於這個原因，使得這種方法在1971年Ford和Kane 提出來以後發展比較緩慢。隨著聚光技術和膜科學技術的發展，這種方法又重新激起了科學家的研究熱情。Abraham Kogan教授從理論和試驗上對太陽能直接熱分解水制氫技術可行性進行了論證，並對如何提高高溫反應器的制氫效率和開發更為穩定的多孔陶瓷膜反應器進行了研究。如果在水中加入催化劑，使水的分解過程按多步進行，就可以大大降低加熱的溫度。由於催化劑可以反復使用，因此這種制氫方法又叫熱化學循環法。目前，科學家們已研究出100多種利用熱化學循環制氫的方法，所採用的催化劑為鹵族元素、某些金屬及其化合物、碳和一氧化碳等。熱化學循環法可在低於1000K的溫度下制氫，制氫效率可達50%左右，所需熱量主要來自核能和太陽能，為了適應未來大規模工業制氫的需要，科學家們正在研究催化劑對環境的影響、新的耐腐蝕材料、以及氧和重水等副產品的綜合利用等課題。許多專家認為，熱化學循環法是很有發展前景的制氫方法。

❷ 制氫技術有哪些呢

1、蒸汽甲烷重整

蒸汽甲烷重整(SMR)是一種從主要是甲烷的天然氣中生產氫氣的方法。它是目前最便宜的工業氫氣來源。世界上近50%的氫氣是通過這種方法生產的。該過程包括在蒸汽和鎳催化劑存在下將氣體加熱到700–1100°C之間。

產生的吸熱反應分解甲烷分子並形成一氧化碳CO和氫氣H2。然後一氧化碳氣體可以與蒸汽一起通過氧化鐵或其他氧化物並進行水煤氣變換反應以獲得更多量的H2.這個過程的缺點是它的副產品是CO2、CO和其他溫室氣體的主要大氣釋放。

根據原料（天然氣、富氣、石腦油等）的質量，生產一噸氫氣還會產生9至12噸CO2，這是一種可能被捕獲的溫室氣體。

根據原料（天然氣、富氣、石腦油等）的質量，生產一噸氫氣還會產生9至12噸CO2，這是一種可能被捕獲的溫室氣體。

2、甲烷熱解

說明甲烷熱解的輸入和輸出，這是一種生產氫氣且無溫室氣體的高效一步法

甲烷的熱解是從天然氣中生產氫氣的過程。通過流過「氣泡塔」中的熔融金屬催化劑，氫氣分離在一個步驟中進行。這是一種「無溫室氣體」方法，用於測量潛在的低成本氫氣生產，以衡量其擴大規模和大規模運營的能力。該過程在更高的溫度（1065°C或1950°F）下進行。

3、電解

電解包括使用電將水分解成氫氣和氧氣。水的電解效率為70-80%（轉化損失為20-30%），而天然氣的蒸汽重整的熱效率在70-85%之間。電解的電效率預計將在2030年之前達到82-86%，同時隨著該領域的進展繼續加快，同時也保持耐用性。

水電解可以在50–80°C之間運行，而蒸汽甲烷重整需要700–1100°C之間的溫度。兩種方法的區別在於使用的一次能源；電力（用於電解）或天然氣（用於蒸汽甲烷重整）。

環境影響

截至2020年，大部分氫氣由化石燃料生產，導致二氧化碳排放。當排放物釋放到大氣中時，這通常被稱為灰氫，當通過碳捕獲和儲存(CCS)捕獲排放物時，這通常被稱為藍氫。

假設美國上游和中游的甲烷泄漏率和生產通過蒸汽甲烷重整器(SMR)改裝了二氧化碳捕獲裝置。使用具有二氧化碳捕獲功能的自熱重整器(ATR)可以在令人滿意的能源效率下實現更高的捕獲率，並且生命周期評估表明，與具有二氧化碳捕獲功能的SMR相比，此類工廠的溫室氣體排放量更低。

經評估，在歐洲應用ATR技術與二氧化碳的綜合捕獲相比，其溫室氣體排放量低於燃燒天然氣，例如，H21項目報告稱，由於二氧化碳強度降低了68%，因此溫室氣體排放量減少了68%。天然氣與更適合捕獲二氧化碳的反應器類型相結合。

使用較新的無污染技術甲烷熱解生產的氫氣通常被稱為綠松石氫氣。高質量的氫氣直接由天然氣生產，相關的無污染固體碳不會釋放到大氣中，然後可以出售用於工業用途或儲存在垃圾填埋場。

由可再生能源生產的氫氣通常被稱為綠色氫氣。有兩種從可再生能源生產氫氣的實用方法。一種是電制氣，其中電力用於電解水制氫，另一種是利用垃圾填埋氣在蒸汽重整器中制氫。當由風能或太陽能等可再生能源生產時，氫燃料是一種可再生燃料。

通過電解由核能產生的氫有時被視為綠色氫的一個子集，但也可以稱為粉紅色氫。奧斯卡港核電站於2022年1月達成協議，以每天公斤的數量級供應商業粉紅色氫氣。

❸ 十種製取氫氣 方法 要求有完整反應方程 和 離子方程 詳細操作方法

1.
2kmno4=k2mno4
+mno2
+o2
條件加熱.
2.
2kclo3=2kcl+3o2
加熱，mno2催化劑
3.
2h2o=2h2+o2
電解
4.
2h2o2=
2h2o
+
o2
可用mno2催化劑
5.
2na2o2
+
2h2o
=
4naoh
+o2
6.
2na2o2
+
2co2
=
2na2co3
+o2
7.
2hclo
=
2hcl
+o2
光照
8.
2f2
+
2h2o
=
4hf
+o2
將f2通入水中.
9.
2hgo
=
2hg
+
o2
加熱.
密閉加熱(
拉瓦錫發現氧氣的實驗)
10.
2o3
=
3o2
臭氧和氧氣的轉換.

❹ 氫氣怎樣制具體方法和需要的原料

1、電解水制氫，多採用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯電解槽（外形似壓濾機）來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣，陰極出氫氣。該方法成本較高，但產品純度大。2、水煤氣法制氫，用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣。凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2可得含氫量氣體，再壓入水中以溶去CO2，再通過含氨蟻酸亞銅（或含氨乙酸亞銅）溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣。3、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫，石油熱裂副產的氫氣產量很大，常用於汽油加氫，石油化工和化肥廠所需的氫氣，這種制氫方法在世界上很多國家都採用，在我國的石油化工基地如在慶化肥廠，渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣。

❺ 制氫技術有哪些是什麼

一、開發新的熱源——熱化學制氫過程需要消耗水和熱，熱源是關鍵。核能是今後最有希望的熱源;太陽能亦可產生600-800 的高壓過熱蒸汽。

二、熱化學制氫面臨的技術挑戰，反應過程的控制，以及中間產物的分離。

三、熱化學制氫的材料難題——耐酸以及高溫材料的研究，目前熱化學制氫技術還很不成熟，離商業化還很遙遠。

詳情簡介：

制氫，製取氫氣的工藝過程。氫能是一種二次能源，從長遠看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量後又生成水，不造成環境污染。

常用的制氫方法有：各種礦物燃料制氫、電解水制氫、生物質制氫、其他合氫物質制氫、各種化工過程副產氫氣的回收等。各種礦物燃料制氫是最主要的制氫方法，但其儲量有限，且制氫過程會對環境造成污染。

以上內容參考網路——制氫

❻ 寫出利用太陽能轉換的熱化學制氫方法的化學方程式

2H2O=2H2+O2
有箭頭
等號上標太陽能
實質上就是用太陽能使水分解

❼ 最有前途的制氫方法是什麼呢

太陽能電解水制氫，太陽能熱化學循環制氫。

利用太陽能生產氫氣的系統,有光分解制氫，太陽能發電和電解水組合制氫系統。太陽能制氫是近30～40年才發展起來的。對太陽能制氫的研究主要集中在如下幾種技術：熱化學法制氫、光電化學分解法制氫、光催化法制氫、人工光合作用制氫和生物制氫。

相關信息：

利用太陽能生產氫氣的系統,有光分解制氫,太陽能發電和電解水組合制氫系統,

在傳統的制氫方法中，化石燃料製取的氫佔全球的90%以上。化石燃料制氫主要以蒸汽轉化和變壓吸附相結合的方法製取高純度的氫。利用電能電解水制氫也佔有一定的比例。太陽能制氫是近30～40年才發展起來的。對太陽能制氫的研究主要集中在如下幾種技術：熱化學法制氫、光電化學分解法制氫、光催化法制氫、人工光合作用制氫和生物制氫。

❽ 寫出利用太陽能轉換的熱化學制氫方法的化學反應方程式

方程式不清楚,這種方法是通過外加高溫高熱使水起化學分解反應來獲取氫氣。到目前為止雖有多種熱化學制氫方法，但總效率都不高，僅為20％～50％，而且還有許多工藝問題需要解決。隨著新能源的崛起，以水作為原料利用核能和太陽能來大規模製氫已成為世界各國共同努力的目標。其中太陽能制氫最具吸引力，也最有現實意義。目前正在探索的太陽能制氫技術有以下幾種：
（1）太陽熱分解水制氫
熱分解水制氫有兩種方法，即直接熱分解和熱化學分解。前者需要把水或蒸汽加熱到3000 K以上，水中的氫和氧才能夠分解，雖然其分解效率高，不需催化劑，但太陽能聚焦費用太昂貴。後者是在水中加入催化劑，使水中氫和氧的分解溫度降低到900～1200 K，催化劑可再生後循環使用，目前這種方法的制氫效率已達50％。
（2）太陽能電解水制氫
這種方法是首先將太陽能轉換成電能，然後再利用電能來電解水制氫。
（3）太陽能光化學分解水制氫
將水直接分解成氧和氫是很困難的，但把水先分解為氫離子和氫氧離子，再生成氫和氧就容易得多。基於這個原理，先進行光化學反應，再進行熱化學反應，最後再進行電化學反應即可在較低溫度下獲得氫和氧。在上述三個步驟中可分別利用太陽能的光化學作用、光熱作用和光電作用。這種方法為大規模利用太陽能制氫提供了實現的基礎，其關鍵是尋求光解效率高、性能穩定、價格低廉的光敏催化劑。
（4）太陽能光電化學分解水制氫
這種方法是利用特殊的化學電池，這種電池的電極在太陽光的照射下能夠維持恆定的電流，並將水離解而獲取氫氣。這種方法的關鍵是如何選取合適的電極材料。
（5）模擬植物光合作用分解水制氫
植物光合作用是在葉綠素上進行的。自從在葉綠素上發現光合作用過程的半導體電化學機理後，科學家就企圖利用所謂「半導體隔片光電化學電池」來實現可見光直接電解水制氫的目標。不過由於人們對植物光合作用分解水制氫的機理還不夠了解，要實現這一目標還有一系列理論和技術問題需要解決。
（6）光合微生物制氫
人們早就發現江河湖海中的某些藻類也有利用水制氫的能力，如小球藻、固氮藍藻等就能以太陽光作動力，用水作原料，源源不斷地放出氫氣來。因此深入了解這些微生物制氫的機制將為大規模的太陽能生物制氫提供良好的前景。除了利用太陽能和核能制氫外，從生物質中制氫也正在大力研究之中。目前採用的方法是，利用生物質和有機廢料中的碳素材料與溴及水在250℃下作用，形成氫溴酸和二氧化碳溶液，然後再將氫溴酸水溶液電解成氫及溴，溴再循環使用〕。
（7）核能制氫。
日本計劃採用核能制氫發電，供50萬人口的中等城市使用。

❾ 制氫的全部方法

1、太陽能電解水制氫。電解水制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法，效率較高，但耗電大，用常規電制氫成本比較高。

2、太陽能熱分解水制氫。將水或水蒸氣加熱到3000K(K是熱力學單位，3000K約等於3273℃)以上，水中的氫和氧便能分解。這種方法制氫效率高，但需要高倍聚光器才能獲得如此高的溫度。

3、太陽能熱化學循環制氫。在水中加入一種或幾種中間物，然後加熱到較低溫度，經歷不同的反應階段，最終將水分解成氫和氧，而中間物不消耗，可循環使用。產生污染是這種制氫方法的主要問題。

4、太陽能光化學分解水制氫。這一制氫過程與上述熱化學循環制氫有相似之處，在水中添加某種光敏物質作催化劑，增加對陽光中長波光能的吸收，利用光化學反應制氫。

(9)熱化學制氫有哪些擴展閱讀

太陽能制氫方法步驟

典型的光電化學分解太陽池由光陽極和陰極構成。光陽極通常為光半導體材料，受光激發可以產生電子空穴對，光陽極和對極(陰極)組成光電化學池，在電解質存在下光陽極吸光後在半導體帶上產生的電子通過外電路流向陰極，水中的氫離子從陰極上接受電子產生氫氣。

半導體光陽極是影響制氫效率最關鍵的因素。應該使半導體光吸收限盡可能地移向可見光部分，減少光生載流子之間的復合，以及提高載流子的壽命。光陽極材料研究得最多的是TiO2。TiO2作為光陽極，耐光腐蝕，化學穩定性好。而它禁帶寬度大，只能吸收波長小於387nm的光子。

❿ 氫氣有哪些製取方法

煤制氫、生物制氫、電解水、烴類制氫。