新型含能体能源：氢能及储氢技术的最新进展(5)

 　　= 2 \* GB3 ②生物质气化法：将生物质通过热化学转化方式转化为高品位的气体燃气或合成气，产品气主要是H2 、CO、少量CO2、水和烃。相对来说，生物质气化技术已比较完善，但存在着制取成本高，气体净化难，副产物多污染环境等缺点，还有待工艺的进一步改进。

　　从国内外生物制氢技术的研究现状看，虽然利用生物产氢目前尚处于研究探索或小规模试产阶段，离大规模工业化生产尚有不小距离。但是，有关这方面的研究进展，展现了利用生物生产清洁燃料氢气的广阔前景。在探索利用生物生产氢气的道路上，需要不断寻找产氢气能力高的各种微生物，深入研究生物产氢的原理和条件，完成天然菌种的人工训化，在此基础上，设计出相应的大规模生产装置系统，推进生物制氢工业化革命的到来[7－9]。

　　2. 2  氢气的储备技术进展 2.2.1  金属及其氧化物系列储氢材料
　　储氢技术是氢能利用走向实用化、规模化的关键。金属储氢材料通常由一种吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素和另一种吸氢量小或根本不吸氢的元素共同组成。

　　镁系合金有很高的储氢密度，但放氢温度高，吸放氢速度慢，因此研究镁系合金在储氢过程中的关键问题，可能是解决氢能规模储运的重要途径。因此对金属Mg表面催化改性引起了研究者的兴趣。近年来，有人利用射频喷溅方法制备了Pd包覆的纳米结构的多层Mg薄膜，并对储氢性质进行了研究。结果显示，在100oC, 0.1M Pa氢气压力条件下，氢的吸附量约为5wt% ，薄膜在100oC真空的条件下释放出全部的氢。2006年，Au[14]报道了四氢呋喃处理的镁的氢化-脱氢性质，并且考察了样品的电力能态、晶格结构和微观形貌。研究表明四氢呋喃处理的镁在100oC, 3.5M Pa条件下吸附了6.3w t%的氢，同时四氢吠喃的处理改善了镁吸附-脱附氢的动力学，在623 K具有较理想的反应速率[5,11,12]。

　　Fe3O4与Fe的可逆氧化还原是储氢和放氢的反应模板。氢以金属铁的形式储存起来，然后与H2O反应释放，具体过程如方程式所示[15]

Fe3O4 + 4H2 → 3 Fe + 4H2O      (4)

3 Fe + 4H2O → Fe3O4 + H2  ↑       (5)

　　通常的四氧化三铁粉末由于较低的表面积，在低于400oC时不能有效地与H2或H2O发生氧化还原反应。 Wang[15]等人研究了钢铁公司的含铁烟气灰尘FeOx，实验证明改进的FeOx通过氧化还原反应可以化学储氢并能直接为PEFC提供纯氢。FeO x的改进是通过浸渍法将Cr，Al， Zn， Mo，Mo-Al， Mo-Ti， Mo-Zn， Mo-Cr，Mo-Ni，Mo-Cu等离子作为添加剂加入，在提高H2的产生速率和氧化还原循环稳定性方面，Mo是最有效的元素，它以2FeO.MoO2合成物的形式存在。

　　2.2.2  氢配位-化学氢化物储氢材料

LiBH4   SHAPE  \* MERGEFORMAT    LiH + B + 3/2H2 ↑   （6）