寫稿
投稿
在全球新能源浪潮下，擺脫化石燃料依賴、改善能源結(jié)構(gòu)是最終目的，而氫能因為具備清潔、高效、可再生等特性，一直以來都被視作未來主要能源之一。
目前工業(yè)上有許多制氫途徑，例如煤制氫、天然氣和甲醇重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和電解水制氫，其中將工業(yè)副產(chǎn)氫氣作為燃料電池的氫源，是現(xiàn)階段更現(xiàn)實和價廉的制氫方式，有利于解決燃料氫氣的成本和大規(guī)模儲運問題。
但是，燃料氫氣中微量CO雜質(zhì)的存在能夠快速毒化燃料電池催化劑，在氫氣純度上，99.99%的高純氫氣可滿足燃料氫氣99.97%的要求，但難點在于氫氣中的微量雜質(zhì)，尤其是CO≦0.2ppm是99.99%的工業(yè)純氫甚至99.999%的工業(yè)高純氫都難以達到的。工業(yè)氫氣關(guān)注氫氣純度，而燃料氫氣關(guān)注特定雜質(zhì)含量，因此開發(fā)出不含CO的氫氣（CO≦0.2 ppm）制備技術(shù)是氫能研究的重要方向。
近期，中科院青島生物能源所研究員江河清與德國漢諾威大學(xué)教授Caro合作，開發(fā)出一種新型鈦基雙相混合導(dǎo)體透氧膜。這款具有氧離子-電子混合導(dǎo)電性的致密陶瓷膜對氧氣的傳輸具有100%的選擇性，將高溫水分解反應(yīng)和工業(yè)副產(chǎn)氫燃燒反應(yīng)耦合在陶瓷透氧膜反應(yīng)器的兩側(cè)，低純氫氣的燃燒可以促進陶瓷膜另一側(cè)水分解所生成氧氣的原位移除，從而可高效促進水分解，直接獲得不含CO的氫氣，可作為燃料直接用于氫燃料電池。同時該研究解決了在還原性氣氛下前期研究報道中其他類型的陶瓷膜材料穩(wěn)定性差的問題，促進了陶瓷膜制氫技術(shù)的發(fā)展。
新型鈦基透氧膜反應(yīng)器內(nèi)制氫；鈦基雙相膜與鐵基雙相膜材料穩(wěn)定性對比
相關(guān)研究成果以Hydrogen purification through a highly stable dual-phase oxygen permeable membrane為題，發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5204-5208）。感興趣的伙伴可以自己查閱。
雖然，氫能看似離我們很遠，現(xiàn)在也是一股我們用不起的樣子，但這款燃料燃燒了自己后只產(chǎn)出H2O，而且制取原料也來源廣泛，還是值得能源焦慮的你我他繼續(xù)關(guān)注它的動態(tài)。
