氫能：21世紀(jì)的綠色能源

第1章 導(dǎo)論1
11 化石能源短缺與汽車1
12 環(huán)境要求2
13 可持續(xù)發(fā)展的壓力4
131 能源安全4
132 經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要5
133 新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)5
14 氫能是能源歷史的必然9
15 氫能發(fā)展史10
16 永恒的能源：氫能13
161 氫和電力、蒸汽的比較13
162 核聚變14
163 為什么氫是永恒的能源17
第2章 氫的發(fā)現(xiàn)19
21 氫的發(fā)現(xiàn)過程19
211 氫從何而來19
212 氫發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史19
22 氫的分布20
221 地球上的氫20
222 空間中的氫20
223 人體中的氫21
23 氫的性質(zhì)21
231 氫的原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)21
232 氫的物理性質(zhì)21
233 氫的化學(xué)性質(zhì)24
234 氫鍵26
235 正氫和仲氫26
24 氫的形態(tài)28
241 氣體氫28
242 液體氫28
243 固體氫30
25 氫的實(shí)驗(yàn)室制備31
251 制備方法31
252 實(shí)驗(yàn)裝置31
26 氫的能源特性32
27 氫的同位素33
271 氫同位素的發(fā)現(xiàn)33
272 氫同位素的性質(zhì)34
273 氫同位素的用途35
28 “分?jǐn)?shù)氫”36
281 分?jǐn)?shù)氫的提出36
282 分?jǐn)?shù)氫理論對(duì)重大理論提出挑戰(zhàn)37
283 來自科學(xué)界的兩種對(duì)立觀點(diǎn)38
284 分?jǐn)?shù)氫理論展望40
第3章 用水制氫41
31 水電解制氫41
311 電解水制氫的基本原理41
312 水電解的能量與物料平衡47
313 水電解制氫裝置48
314 重水電解57
315 煤水電解制氫58
316 壓力電解58
32 熱化學(xué)制氫60
321 為什么要研究熱化學(xué)制氫60
322 熱化學(xué)制氫的歷史61
323 熱化學(xué)制氫現(xiàn)狀61
324 熱化學(xué)循環(huán)體系的選擇64
325 熱化學(xué)制氫的國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀65
326 熱化學(xué)制氫的展望65
33 高溫?zé)峤馑茪?8
331 高溫?zé)峤馑茪湓?8
332 高溫?zé)峤馑茪涞碾y點(diǎn)68
333 高溫?zé)峤馑茪淝熬?9
第4章 化石能源制氫70
41 煤制氫72
411 傳統(tǒng)煤制氫技術(shù)73
412 我國(guó)煤炭氣化制氫現(xiàn)狀74
413 煤制氫零排放技術(shù)78
414 煤炭氣化制氫用途的發(fā)展80
42 氣體原料制氫81
421 天然氣水蒸氣重整制氫81
422 天然氣部分氧化重整制氫85
423 天然氣催化熱裂解制造氫氣86
424 天然氣制氫氣新方法86
43 液體化石能源制氫86
431 甲醇裂解-變壓吸附制氫技術(shù)87
432 甲醇重整88
433 以輕質(zhì)油為原料制氫88
434 以重油為原料部分氧化法制取氫氣89
第5章 生物質(zhì)制氫90
51 微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)91
511 生物制氫發(fā)展歷程91
512 生物制氫方法比較92
513 生物制氫技術(shù)現(xiàn)狀93
514 生物制氫前景97
52 熱化工轉(zhuǎn)化技術(shù)97
521 熱化工轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展史97
522 固體燃料的氣化97
523 生物質(zhì)熱解103
524 熱化工轉(zhuǎn)化優(yōu)缺點(diǎn)104
53 國(guó)際生物質(zhì)利用簡(jiǎn)況106
54 我國(guó)生物質(zhì)利用設(shè)想108
541 農(nóng)村的生物質(zhì)利用108
542 國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的大生物質(zhì)能109
第6章 其他制氫方法111
61 烴類分解生成氫氣和炭黑的制氫方法111
62 氨裂解制氫112
63 新型氧化物材料制氫112
64 nabh4的催化水解制氫113
641 基本原理及裝置介紹113
642 存在的問題115
65 硫化氫分解制氫115
651 硫化氫分解反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)116
652 硫化氫分解方法117
653 主要研究方向120
66 太陽能直接光電制氫121
67 輻射性催化劑制氫122
68 各種化工過程副產(chǎn)氫氣的回收122
69 電子共振裂解水122
610 陶瓷和水反應(yīng)制取氫氣122
第7章 氫的純化124
71 氫氣中的雜質(zhì)124
72 為什么要純化氫125
721 能源工業(yè)要求125
722 現(xiàn)代工業(yè)的要求126
723 在電子工業(yè)中的應(yīng)用127
73 氫的實(shí)驗(yàn)室純化方法127
731 純化方法概述127
732 實(shí)驗(yàn)室催化純化127
733 實(shí)驗(yàn)室聚合物膜擴(kuò)散法127
734 實(shí)驗(yàn)室金屬氫化物法131
74 氫的工業(yè)純化方法132
741 低溫吸附法132
742 工業(yè)化低溫分離133
743 工業(yè)化變壓吸附133
744 工業(yè)化無機(jī)膜分離136
第8章 太陽能-氫能系統(tǒng)139
81 什么是太陽能139
82 如何從太陽能得到氫140
821 太陽能電解水制氫140
822 太陽能熱化學(xué)制氫141
823 太陽能光化學(xué)制氫141
824 太陽能直接光催化制氫141
825 太陽能熱解水制氫144
826 光合作用制氫144
83 太陽能-氫能系統(tǒng)145
831 太陽能-氫能系統(tǒng)145
832 嘗試太陽能-氫能系統(tǒng)145
84 太陽-氫能系統(tǒng)的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性146
841 太陽-氫能系統(tǒng)的科學(xué)性146
842 太陽-氫能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性147
第9章 氫的儲(chǔ)存148
91 氫能工業(yè)對(duì)儲(chǔ)氫的要求148
92 目前儲(chǔ)氫技術(shù)148
921 加壓氣態(tài)儲(chǔ)存148
922 液化儲(chǔ)存149
923 金屬氫化物儲(chǔ)氫150
924 非金屬氫化物儲(chǔ)存153
925 目前儲(chǔ)氫技術(shù)與實(shí)用化的距離154
93 儲(chǔ)氫研究動(dòng)向155
931 高壓儲(chǔ)氫技術(shù)155
932 新型儲(chǔ)氫合金155
933 有機(jī)化合物儲(chǔ)氫156
934 碳凝膠159
935 玻璃微球159
936 氫漿儲(chǔ)氫160
937 冰籠儲(chǔ)氫161
938 層狀化合物儲(chǔ)氫161
第10章 碳材料儲(chǔ)氫162
101 碳儲(chǔ)氫材料影響因素162
102 活性炭?jī)?chǔ)氫162
1021 活性炭分類162
1022 活性炭?jī)?chǔ)氫163
1023 活性炭?jī)?chǔ)天然氣164
103 納米碳儲(chǔ)氫165
1031 納米碳的發(fā)現(xiàn)165
1032 納米碳制備166
1033 納米碳處理167
1034 納米碳儲(chǔ)氫168
104 納米碳電化學(xué)儲(chǔ)氫172
1041 碳納米管電化學(xué)儲(chǔ)氫概況173
1042 銅粉復(fù)合定向碳納米管電化學(xué)儲(chǔ)氫174
1043 沉積納米銅的定向多壁碳納米管電化學(xué)儲(chǔ)氫179
1044 定向多壁碳納米管電化學(xué)儲(chǔ)氫機(jī)理探討182
第11章 氫氣輸送與加注184
111 車船運(yùn)輸184
1111 液氫儲(chǔ)罐184
1112 壓力容器185
112 管道輸送186
1121 液氫的管道輸送186
1122 氣氫管道187
1123 有機(jī)化合物輸氫管道187
113 氫氣輸運(yùn)小結(jié)187
114 加氫站背景材料188
115 國(guó)外加氫站情況190
116 以天然氣為原料的加氫站結(jié)構(gòu)以及主要設(shè)備193
1161 系統(tǒng)流程示意圖193
1162 系統(tǒng)及主要設(shè)備193
117 以水為原料的加氫站結(jié)構(gòu)以及主要設(shè)備197
1171 系統(tǒng)流程示意圖197
1172 水電解加氫站設(shè)備197
118 加氫站安全197
第12章 核聚變199
121 什么是受控核聚變199
1211 原理199
1212 核聚變歷史201
122 怎樣實(shí)現(xiàn)核聚變203
1221 實(shí)現(xiàn)核聚變條件203
1222 原料205
1223 設(shè)備205
123 核聚變的優(yōu)點(diǎn)210
1231 釋放能量大210
1232 原料豐富210
1233 環(huán)境友好210
1234 核聚變比核裂變的原料成本低210
124 核聚變研究現(xiàn)狀210
125 核聚變前景213
1251 冷聚變213
1252 受控?zé)岷司圩兦熬?14
第13章 燃料電池216
131 燃料電池原理216
1311 燃料電池簡(jiǎn)史216
1312 威廉·格羅夫的燃料電池217
1313 燃料電池?zé)崃W(xué)217
1314 燃料電池特點(diǎn)221
1315 燃料電池分類222
132 堿性燃料電池224
1321 堿性燃料電池原理224
1322 堿性燃料電池技術(shù)發(fā)展225
133 質(zhì)子交換膜燃料電池227
1331 質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理227
1332 質(zhì)子交換膜燃料電池關(guān)鍵材料與零部件229
134 直接甲醇燃料電池231
1341 直接甲醇燃料電池原理231
1342 直接甲醇燃料電池研究現(xiàn)狀232
1343 直接甲醇燃料電池發(fā)展前景234
135 磷酸燃料電池235
1351 磷酸燃料電池原理235
1352 磷酸燃料電池電站技術(shù)發(fā)展概況236
1353 磷酸燃料電池商業(yè)化237
136 熔融碳酸鹽燃料電池240
1361 熔融碳酸鹽燃料電池原理240
1362 熔融碳酸鹽燃料電池技術(shù)發(fā)展概況241
137 固體氧化物燃料電池242
1371 高溫固體氧化物燃料電池242
1372 低溫固體氧化物燃料電池245
138 特種燃料電池251
1381 金屬-空氣燃料電池251
1382 再生式燃料電池252
1383 直接生化燃料電池262
1384 直接炭燃料電池264
139 燃料電池系統(tǒng)265
1310 燃料電池應(yīng)用范圍266
第14章 氫內(nèi)燃機(jī)268
141 氫內(nèi)燃機(jī)基本概念268
142 氫內(nèi)燃機(jī)歷史269
143 氫內(nèi)燃機(jī)汽車270
144 氫內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)274
145 氫燃料火箭277
1451 氫燃料火箭背景277
1452 我國(guó)的氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)278
146 氫混合燃料279
1461 氫-油混合燃料279
1462 氫和天然氣混合燃料282
1463 各種燃料比較282
第15章 燃料電池和交通工具284
151 燃料電池車輛原理284
1511 工作原理284
1512 燃料電池車的重要部件284
1513 燃料電池用于交通運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)294
152 燃料電池車輛295
1521 燃料電池公共汽車295
1522 燃料電池轎車301
1523 燃料電池特種車輛305
1524 燃料電池車輛項(xiàng)目306
153 燃料電池船舶316
1531 燃料電池船只優(yōu)點(diǎn)316
1532 燃料電池船只項(xiàng)目316
1533 我國(guó)燃料電池船只318
154 燃料電池機(jī)車320
155 燃料電池飛機(jī)321
156 我國(guó)早期的燃料電池車322
第16章 家庭及微型燃料電池327
161 社區(qū)用熱電聯(lián)供燃料電池電站327
1611 分布式電站327
1612 磷酸燃料電池電站327
1613 熔融碳酸鹽燃料電池電站333
1614 固體氧化物燃料電池電站334
1615 質(zhì)子交換膜燃料電池電站336
162 家庭燃料電池電站338
163 微型燃料電池電源344
1631 為什么需要微型燃料電池344
1632 微型燃料電池的燃料345
1633 微型燃料電池的難度346
164 微型燃料電池研究現(xiàn)狀346
1641 筆記本電腦電源349
1642 便攜信息終端電源350
1643 手機(jī)電源350
165 微型燃