氢能科学与技术

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丛书名：新能源科学与工程教学丛书

• 作者：赵庆
• 出版时间：2024/6/1
• ISBN：9787030789846
• 出 版 社：科学出版社

适用读者:本书可作为高等学校新能源相关专业本科生和研究生的教材，也可供相关专业的科研人员和工程师参考。

• 中图法分类：TK91 
• 页码：194
• 版次：1
• 开本：16
• 字数：280(单位：千字)

内容简介

本书主要介绍了氢能源、氢的基本性质、氢气的制备与分离、氢能的储存、氢能的利用等基础知识、国内外最新进展和应用；分析了氢能技术存在的关键科学与技术问题；预测未来的重点发展方向及关键技术。

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作者介绍

2008-2012 南开大学 化学学院 理学学士 2012-2017 南开大学 化学学院 理学博士 2017-2021 美国康奈尔大学 化学与分子生物工程学院 博士后 2021年至今 南开大学 化学学院 特聘研究员申请中外专利11项，其中5项已授权。 中国化学会青年人才托举工程项目，45万元，在研，主持。

目 录

目录
丛书序
前言
第1章　绪论 1
1.1　新能源简介 1
1.1.1　化石能源与新能源 1
1.1.2　我国新能源发展现状 2
1.1.3　新能源发展的材料基础 4
1.2　氢能的重要性 5
1.2.1　氢能的特点 5
1.2.2　氢能的终端应用 6
思考题 6
第2章　氢的基本性质 8
2.1　氢的原子性质和物理性质 8
2.1.1　氢的同位素 9
2.1.2　正氢和仲氢 9
2.1.3　氢的离子化 10
2.1.4　氢气的形态 10
2.2　氢的化学性质 12
2.2.1　氢气主要化学反应 12
2.2.2　原子态氢反应 13
2.2.3　质子酸碱特性 13
2.2.4　氢键特性 14
2.3　氢气的安全性能 14
2.3.1　氢气的潜在安全问题 15
2.3.2　氢气的安全处理和防护 16
2.4　氢化物的性质 17
2.4.1　二元氢化物 18
2.4.2　多元氢化物 27
思考题 32
第3章　氢气的制备与分离 33
3.1　水分解制氢 33
3.1.1　电解水制氢 33
3.1.2　光解水制氢 43
3.2　生物质制氢 47
3.2.1　生物质微生物制氢 48
3.2.2　生物质热化学制氢 50
3.3　化石燃料制氢 53
3.3.1　煤制氢技术 55
3.3.2　天然气制氢技术 56
3.3.3　石油制氢技术 58
3.4　小分子化学品制氢 60
3.4.1　甲醇制氢 60
3.4.2　甘油制氢 62
3.4.3　氨气分解制氢 66
3.4.4　甲酸制氢 68
3.5　其他制氢技术 71
3.5.1　风能制氢 72
3.5.2　海洋能制氢 74
3.5.3　核能制氢 75
3.6　氢气的分离 78
3.6.1　膜分离法 78
3.6.2　变压吸附法 81
3.6.3　深冷分离法 83
3.6.4　其他分离方法 84
思考题 84
第4章　氢能的储存 85
4.1　液态储氢 85
4.1.1　液氢的特点 86
4.1.2　液氢的生产 86
4.1.3　液氢的储存方式 87
4.1.4　液氢设备的绝热方式 89
4.1.5　液氢的运输 91
4.1.6　液氢的安全 93
4.2　高压储氢 94
4.2.1　高压氢气的特点 94
4.2.2　高压储氢气瓶 96
4.2.3　高压氢气的运输 105
4.2.4　高压氢气的应用与安全 108
4.3　物理吸附储氢 109
4.3.1　物理吸附储氢原理 109
4.3.2　分子筛储氢 113
4.3.3　碳材料储氢 114
4.3.4　MOF储氢 116
4.3.5　COF储氢 117
4.4　化合物储氢 118
4.4.1　化学储氢原理 118
4.4.2　金属氢化物储氢 118
4.4.3　金属配位氢化物储氢 123
4.4.4　氨硼烷化合物储氢 126
　　思考题 127
第5章 氢能的应用 128
5.1　燃料电池 128
5.1.1　燃料电池简介 128
5.1.2　燃料电池分类 131
5.1.3　燃料电池的应用 138
5.2　镍氢电池 139
5.2.1　镍氢电池简介 139
5.2.2　镍氢电池的组成与性能 141
5.2.3　镍氢电池的应用 147
5.3　氢能源汽车 149
5.3.1　氢能源汽车简介 149
5.3.2　氢能源汽车的关键技术 149
5.3.3　氢能源汽车的市场分析 152
思考题 153
第6章 氢能展望 154
6.1　未来氢能技术 156
6.1.1　氢气制取 156
6.1.2　氢气储运 159
6.2　未来氢能市场 160
思考题 162
参考文献 163