第一章 绪论 1
1.1能量与能源 3
1.1.1能量及其形式 3
1.1.2能源及其种类 5
1.2能源与化工 7
1.3能源化工现状与前景 10
第二章 能量的相互转化原理 13
2.1热力学基础 14
2.1.1能量守恒原理 14
2.1.2能量转化的限度 19
2.1.3能量转化的推动力 23
2.2化学能 29
2.2.1化学能的本质 29
2.2.2化学能的释放 34
2.2.3化学能转化的限度 38
2.3热能向化学能的转化 42
2.3.1化学热管 43
2.3.2化学热泵 45
2.4光能向化学能的转化 47
2.4.1概述 47
2.4.2光合作用 51
2.4.3生物质能 52
2.5能的变换 56
2.6有效能 61
2.6.1有效能的概念及有效能的损耗 61
2.6.2物理有效能与化学有效能 69
2.6.3工业制程的有效能分析 78
第三章 太阳能 83
3.1概述 84
3.2太阳能热利用 84
3.2.1基本原理 85
3.2.2太阳能热利用系统 89
3.3太阳能光电转换技术 93
3.3.1晶体矽太阳能电池 95
3.3.2非晶矽太阳能电池 108
3.3.3化合物半导体太阳能电池 121
3.3.4奈米晶化学太阳能电池 123
3.4太阳能化学能转化技术 129
3.4.1光合作用 129
3.4.2光化学作用、光催化水解制氢 133
3.4.3太阳能、高温热化学反应 135
第四章 生物质能源 139
4.1概述 140
4.1.1生物质 140
4.1.2生物质能 140
4.1.3生物质的组成与结构 141
4.1.4生物质转化利用技术 145
4.2生物质气化 149
4.2.1生物质气化及其特点 149
4.2.2生物质气化原理 152
4.2.3生物质气化制程方法 154
4.2.4生物质气化发电技术 159
4.3生物质热解技术 162
4.3.1生物质热解及其特点 162
4.3.2生物质热解原理 163
4.3.3生物质热解制程方法 167
4.3.4生物质热解产物及应用 173
4.4生物质直接液化 176
4.4.1生物质直接液化及其特点 176
4.4.2生物质直接液化制程方法 176
4.4.3生物质直接液化产物及应用 184
4.5生物燃料乙醇 186
4.5.1生物燃料乙醇及其特点 186
4.5.2淀粉质原料制备生物燃料乙醇 187
4.5.3乙醇发酵制程方法 189
4.5.4纤维质原料制备生物燃料乙醇 191
4.5.5生物燃料乙醇的应用 196
4.6生物柴油 197
4.6.1生物柴油及其特点 197
4.6.2化学法转酯化制备生物柴油 199
4.6.3生物酶催化法生产生物柴油 207
4.6.4超临界法制备生物柴油 210
4.6.5生物柴油的应用 212
4.7沼气技术 215
4.7.1沼气的成分和性质 215
4.7.2沼气发酵微生物学原理 216
4.7.3大中型沼气工程 220
4.7.4沼气发酵的综合利用 229
第五章 风能 235
5.1风能资源 236
5.1.1风能资源分布的一般规律 236
5.1.2风能资源的特性 238
5.1.3中国风能资源 240
5.2风能利用原理 242
5.2.1风力机简介 242
5.2.2风力机工作原理 242
5.3风力发电 245
5.3.1关键设备及工作原理 246
5.3.2离网风力发电 253
5.3.3并网风力发电 254
5.4风力发电设备中的材料 255
5.4.1风力发电的叶片材料 255
5.4.2风电设备的铸件材料 258
5.4.3风力发电机塔架的防腐材料 259
5.4.4风力发电机塔架的质量要求 260
第六章 氢能 263
6.1氢的应用 264
6.2氢的制取 265
6.2.1天然气制氢 266
6.2.2煤制氢 275
6.2.3水电解制氢 276
6.2.4生物质制氢 283
6.2.5太阳能制氢 289
6.2.6核能制氢 295
6.2.7等离子体化学法制氢 297
6.3氢的储存 305
6.3.1高压气态储氢 305
6.3.2冷液化储氢 305
6.3.3金属氢化物储氢 306
6.3.4碳质材料储氢 315
6.3.5金属有机结构化合物储氢 320
6.3.6有机液体储氢 324
第七章 燃料电池 331
7.1概述 332
7.2燃料电池的一般原理 335
7.3质子交换膜燃料电池 336
7.3.1 PEMFC的工作原理与结构 337
7.3.2 PEMFC的质子交换膜 339
7.3.3 PEMFC的催化剂 341
7.4直接甲醇燃料电池 347
7.4.1 DMFC工作原理和基本结构 348
7.4.2 DMFC的分类 350
7.4.3 DMFC的研究进展及存在问题 352
7.4.4 DMFC阳极催化剂的研究进展 359
7.4.5 DMFC阴极催化剂的研究进展 361
7.4.6催化剂的主要制备方法 365
7.4.7 DMFC膜电极集合体（M EA）的研究进展 366
7.4.8阴极水管理研究 379
7.5微生物燃料电池 380
7.5.1微生物燃料电池的定义与分类 381
7.5.2 M FC的特点 386
7.5.3 M FC的研究历史 387
7.5.4 M FC的现有改进技术 390
7.5.5 M FC的发展趋势 391
7.5.6 M FC的应用前景 392
第八章 其他新型能源 407
8.1其他新型能源的概念与分类 408
8.2地热能 409
8.2.1概述 409
8.2.2地球的内部构造 410
8.2.3地热能的来源 411
8.2.4地热资源 413
8.2.5地热能的利用 424
8.2.6地热能利用的限制因素 437
8.2.7中国地热能发展现状和发展趋势 439
8.3天然气水合物（可燃冰） 441
8.3.1可燃冰资源及其特点 443
8.3.2国际上天然气水合物的勘探和开发动态 445
8.3.3中国的相关活动和资源量估计 449
8.3.4可燃冰的开采技术现状 450
8.3.5天然气水合物的研究现状与利用趋势 451
8.4核能 453
8.4.1概述 453
8.4.2原子核子物理基础 454
8.4.3商用核电技术 459
8.4.4核能的新纪元 464
8.4.5未来的新型核能 470
8.5海洋能 476
8.5.1潮汐能及其开发利用 477
8.5.2波浪能及其开发利用 479
8.5.3海流能及其开发利用 480
8.5.4海洋温差能及其开发利用 481
8.5.5海洋盐度差能及其开发利用 483