两步热化学分解水制氢用氧交换材料

来源：化学进展杂志2015年第10期北京时间：

作者：翟康, 李孔斋, 祝星, 魏永刚

单位：1. 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室 昆明 650093;<br />\r\n2. 昆明理工大学冶金与能源工程学院 昆明 65009;<br />\r\n3. 昆明理工大学化学工程学院 昆明 650500

摘要：氧交换材料是一种能够在惰性或还原气氛中快速释氧,而在弱氧化气氛下(如水蒸气)恢复氧的储氧材料。基于氧交换材料的太阳能热化学分解水制氢技术可实现太阳能向氢能的高效转化。该技术利用太阳能提供热量使氧交换材料高温释氧或被还原性气体还原,而后与水发生氧化反应生成纯氢。将氧交换材料制成透氧膜,在膜的两侧发生材料的释氧和氧恢复,同时实现纯氢的连续制备。本文详细论述了铁基氧化物、钙钛矿氧化物、镍基氧化物、铈基氧化物、无机透氧膜等氧交换材料的研究成果,重点介绍了基于不同反应体系氧交换材料的应用情况,并就提高铁基氧化物、钙钛矿氧化物等典型氧交换材料反应活性与循环稳定性的可能路径,构建高效透氧膜反应器的难点与发展方向等主要问题进行了探讨与展望。

关键词：热化学分解水,制氢,氧交换材料,金属氧化物,钙钛矿,透氧膜

基金资助：国家自然科学基金项目(No.51204083,51174105,51374004,51206071),云南省应用基础研究项目(No.2012FD016,2014FB123),云南省中青年学术和技术带头人后备人才(No.2012HB009,2014HB006)