文 献 综 述

1 前言

自工业革命以来，人类对能源的需求量大幅增加，而化石燃料的燃烧也对环境造成了严重的污染。能源危机和环境污染已成为当今社会发展所面临的最严峻的两个问题。21 世纪以来随着科技的进步和工业化进程的不断推进，不可再生的化石燃料的储存量急剧减少，这就导致了其价格的上涨。并且全球石油资源的分布不均进一步加剧了能源危机，严重阻碍了国家的发展。近年来，由于汽车尾气以及工业废气的过度排放增加了空气中微细颗粒物 PM 2.5含量，造成了严重的环境污染甚至对人类健康造成威胁，这些都引起了全球的高度重视。随着传统能源如化石、煤炭等的日益枯竭和逐渐凸显的环境污染问题，寻找绿色、可持续的新能源迫在眉睫。氢气作为一种理想的能量载体，具有绿色、环保、能量密度高以及来源广泛等优点，尤其是在能量转换过程中最终产物为水，不产生氮化物、硫化物等污染物，此外，氢气不仅可以用作清洁的燃料，同时在化工、石油和冶金等方面也有重要的用途，如工业合成氨等。因此，探寻高效、节能的氢气制备方法已成为当前的研究热点之一 ^[1,2]。

目前的制氢方法主要有：

(1)化石燃料制氢，比如天然气蒸汽转化，重油部分氧化和煤气转化制氢等。

(2)生物质制氢，主要是使各种生物质分解来制取氢气。

(3)多种化工过程制氢，比如电解食盐水，在氯碱工业中副产多且都为较纯的氢气，除供合成盐酸外还有剩余，也可经提纯生产普氢或纯氢。其主要反应为：

在阳极上 2Cl^#8722;== Cl₂ 2e^#8722;

在阴极上 2H 2e^#8722;== H₂

酿造工业副产如用玉米发酵丙酮和丁醇时发酵罐的废气中的氢气在多次提纯后也可制得普氢。