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第一章 氢化学总论 1

第一节 氢的发现 1

第二节 氢的存在和分布 1

第三节 氢在周期表中的位置 2

第四节 氢的同位素 3

第五节 氢的物理性质 6

第六节 氢的化学性质 9

一、同非金属反应 9

二、同金属的反应 11

三、同氧化物的反应 11

四、同其他化合物的反应 13

第七节 正氢和仲氢 15

第八节 氢化物 18

一、离子型氢化物 18

二、共价型氢化物 23

三、金属氢化物 27

第九节 氢键 29

第二章 碱性水溶液电解制氢 32

第一节 水电解制氢概述 32

一、碱性水溶液电解 32

二、固体聚合物电解质水电解 34

三、高温水蒸气电解 35

第二节 水电解制氢的电化学基础 36

一、电极电位 36

二、电解过程和电解定律 41

三、氢、氧析出反应 43

四、电解电压 45

五、加压水电解 55

六、提高水电解制氢能量效率的途径 56

第三节 碱性水溶液电解制氢装置 60

一、制氢装置的分类与特点 60

二、水电解槽的性能要求与设计要素 62

三、水电解制氢装置的组成 64

四、水电解制氢装置的工艺流程 78

五、水电解制氢装置的安装、使用和保养 83

六、几种新型的水电解制氢装置 86

第三章 固体聚合物电解质电解制氢 91

第一节 固体聚合物电解质技术的发展 91

第二节 固体聚合物电解质电解槽 92

一、主要特点 92

二、电解槽的组成 93

三、电解槽的电化学反应 95

第三节 固体聚合物电解质电解制氢装置 96

一、电解槽 96

二、辅助设备 98

三、工艺流程 99

四、主要技术数据 101

五、技术经济性初步分析 101

第四章 氢气纯化 105

第一节 概述 105

第二节 钯/合金薄膜扩散法 108

一、薄膜扩散材料的特性 109

二、钯/合金扩散法的原理 114

三、改进钯/合金扩散法的可能性 114

四、镍和钯薄膜 116

第三节 金属氢化物分离法 116

一、金属氢化物分离法的原理 117

二、氢-金属氢化物系统的氢化、脱氢反应动力学 118

三、影响金属氢化物床传热和传质的因素 120

四、金属氢化物氢气纯化装置 121

第四节 高压催化法 122

第五章 氢的贮存 125

第一节 概述 125

第二节 气体形式贮存 126

一、以压缩气体的形式贮存 126

二、常压水封贮气罐贮存 128

三、地下贮氢方法 128

一、以低温液体形式贮存 129

第三节 液体形式贮存 129

二、以中间液体形式贮存 132

第四节 固体形式贮存 134

一、采用固体非氢化物形式贮存 134

二、采用固体氢化物形式贮存 134

第六章 氢的应用及其前景 146

第一节 氢在化学工业和其他工业上的应用 146

二、合成氨工业 147

一、石油化学工业 147

三、精细有机合成和塑料工业 148

四、冶金和电子工业 149

五、建材和轻工业 150

第二节 氢用作能源 151

第三节 氢在军事上的应用 152

一、探空气球 152

二、热核反应 152

四、燃料电池 153

三、火箭和导弹推进剂 153

五、化学激光器 154

第四节 氢的应用前景 155

第七章 氢的检测 157

第一节 氢气检测的重要性 157

第二节 热导式氢气分析器 158

一、概述 158

二、基本原理 158

三、测量电桥 162

四、传感器结构 164

五、影响测量因素及其消除方法 165

六、新型热导式氢气分析器 166

第三节 热化学式氢气分析器 172

一、概述 172

二、基本原理 175

三、敏感元件 177

四、传感器与测量系统 178

五、影响仪器特性的主要因素 182

六、新型热化学式氢气分析器 185

第四节 氢气检定管 189

一、工作原理 189

二、检定管结构 190

三、主要技术性能 191

四、使用 191

第一节 氢气来源及氢气的危害 192

一、氢气来源 192

第八章 氢的消除 192

二、氢气的危害 193

第二节 消氢概述 194

第三节 催化消氢基础 196

一、催化消氢反应 196

二、催化剂活性及其影响因素 197

三、催化剂老化、中毒和再生 200

第四节 消氢催化剂 202

一、分类 202

二、基本要求 204

三、载体催化剂的制备方法 205

四、实用消氢催化剂 211

第五节 消氢装置 214

一、潜艇消氢装置 214

二、核电站消氢装置 219

三、蓄电池消氢装置 220

1.各类工业氢的技术要求 223

2.工业水电解槽工作特性 223

附录 223

3.水电解制氢装置主要技术指标 224

4.氢氧化钠技术条件 224

5.氢氧化钾技术条件 225

6.电解槽故障排除与操作方法 226

7.各种介质的含氢量 232

8.常见热导式气体分析器性能 233

参考文献 235

9.元素周期表 239