元素化学 与非金属氧化物发生还原反应 F-T合成 铁基催 ( Fischer- Tropsch):CO(g)+H4(g)化剂油 工业上生产甲醇和汽油 CO(g)+2H2(g)铜伴催CHOH(g)2SM5汽油 化剂 工业上将加氢反应称之为还原反应 脱氢反应称之为氧化反应 石油化工中加氢反应相当重要,如加氢裂化、加氢 精制是生产汽油、柴油、基本化学品的重要反应 普通化学 16
元素化学 与非金属氧化物发生还原反应 F−T合成 (Fischer−Tropsch)：CO(g) + H2(g) 汽油 工业上生产甲醇和汽油 CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 汽油 工业上将加氢反应称之为还原反应 脱氢反应称之为氧化反应 石油化工中加氢反应相当重要，如加氢裂化、加氢 精制是生产汽油、柴油、基本化学品的重要反应 铜锌催 化剂 普通化学 16 ZSM-5 铁基催 化剂
元素化学 氢是重要的能源 2H2+O2→2H2O△H=123k/g 能源 氢气天然气原油煤酒精木材 △H(kJ/g)1235045333016 热值高无废物无污染清洁燃料 燃料电池基础原料 问题??:储存和运输钢瓶储存,易爆炸,危险性高 储存原料:金属LaNi+3H24 Lani 非金属WS2,碳纳米管 人们正在寻找储氢材料! 普通化学
元素化学 氢是重要的能源 2H2 + O2 → 2H2O ∆H = 123 kJ/g 能源 氢气 天然气 原油 煤 酒精 木材 ∆H (kJ/g) 123 50 45 33 30 16 热值高 无废物 无污染 清洁燃料 燃料电池 基础原料 问题??：储存和运输 钢瓶储存，易爆炸，危险性高 储存原料：金属 LaNi5 + 3H2 ↔ LaNi5H6 非金属 WS2, 碳纳米管 人们正在寻找储氢材料！ 普通化学 17
元素化学 寻找光解水的催化材料 合适的 bandgap,大量吸收太阳光 bandgap alignment需要跨在水的H2,O2分解 电位之外(>123V) ●高的反应和电荷传递界面,高导电性 高的化学稳定性、耐腐蚀,长寿命 ●廉价、制备方便 普通化学
元素化学 寻找光解水的催化材料 合适的bandgap，大量吸收太阳光 bandgap alignment需要跨在水的H2，O2分解 电位之外（> 1.23 V） 高的反应和电荷传递界面，高导电性 高的化学稳定性、耐腐蚀，长寿命 廉价、制备方便 普通化学 18
元素化学 Mesoporous TiO2 thin films for photoelectrochemistry working electrode counter electrode reference electrode CHI Ag/Agcl electrode simulated → Pt electrode sunlight film sample on Fto quartz glass p plexiglass 光电流和光转化效率为mm Licht 和389% D. Feng D. Y. Zhao, J Mater: Chem. A, 2013, 1, 837 普通化学
元素化学 Mesoporous TiO2 thin films for photoelectrochemistry 光电流和光转化效率为6.03 mA/cm2 和3.89% D. Feng & D. Y. Zhao, J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 837 普通化学 19
元素化学 氢的工业应用 年代 1974 1978 1993 合成氨(%) 54 57 67 矿物油加工(%) 22 29 20 合成甲醇(%) 6 9 其它(%) 18 应用总量(Mt) 24.2 20.0 29 普通化学
元素化学 年代 1974 1978 1993 合成氨（%） 54 57 67 矿物油加工（%） 22 29 20 合成甲醇（%） 6 7 9 其它（%） 18 7 4 应用总量（Mt） 24.2 20.0 29.4 氢的工业应用 普通化学 20