基于含氢原料气产生质子的方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种基于含氢原料气产生质子的方法及应用，包括1)选取只能渗透质子的非金属材料；2)激活非金属材料产生催化性能；3)向非金属材料的一侧通入含氢原料气；4)在激活的非金属材料的催化作用下，将通入的含氢原料气分解成质子和电子。本发明专利技术提供了一种不受环境条件的影响、适用温度范围更广以及可被更广泛的使用的基于含氢原料气产生质子的方法及应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
基于含氢原料气产生质子的方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种质子的产生方法，尤其涉及一种基于含氢原料气产生质子的方法及应用。

技术介绍

[0002]氢能是一种清洁高效、来源广泛的二次能源，氢气具有高的热值，能量密度可以达到140.4kJ/kg，且对环境友好，燃烧产物无碳排放，开发和利用氢能源是目前全球产业创新和能源转型的主要战略方向。目前氢气已广泛应用于航天、军事应用、化学电源等领域。
[0003]从开发或制取的角度来说，目前的煤气化制氢、天然气制氢、甲醇制氢、工业副产氢和电解水制氢等制备氢气的过程中，总是有氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等杂质气体，导致纯度无法达到高精度的使用标准。此外，目前多数化工企业排放的尾气中含有大量的氢气和含氢原料气(如甲烷、氨气、氯化氢、乙烷、甲醛等)，现有的生产工艺将此尾气直接排入火炬系统。生产过程中一方面要消耗大量的氢气，另一方面又有相当一部分氢气随尾气排放，这不仅造成氢气资源的浪费；而且造成生产成本上升。因此，从混合气和废气中提取洁净的氢气成为人们关注的焦点。目前针对从混合气体中提纯分离氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于含氢原料气产生质子的方法，其特征在于，所述基于含氢原料气产生质子的方法包括以下步骤：1)选取只能渗透质子的非金属材料；2)激活非金属材料产生催化性能；3)向非金属材料的一侧通入含氢原料气；4)在激活的非金属材料的催化作用下，将通入的含氢原料气分解成质子和电子。2.根据权利要求1所述的基于含氢原料气产生质子的方法，其特征在于，所述非金属材料是二维材料薄膜或非金属固体材料。3.根据权利要求2所述的基于含氢原料气产生质子的方法，其特征在于，所述非金属材料是二维材料薄膜时，所述二维材料薄膜是石墨烯、六方氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、二硒化钼、二硒化铌以及二硒化钨中的一种或组合；所述非金属材料是非金属固体材料时，所述非金属固体材料是二维材料薄膜层状材料或含空腔的固体材料；所述二维材料薄膜层状材料是石墨烯薄片、六方氮化硼薄片、二硫化钼薄片、二硫化钨薄片、二硒化钼薄片、二硒化铌薄片以及二硒化钨薄片中的一种或组合；所述固体材料是含空腔的固体材料时，所述含空腔的固体材料是碳纳米管、富勒烯球以及硼氮纳米管中的一种或其组合。4.根据权利要求3所述的基于含氢原料气产生质子的方法，其特征在于，所述二维材料薄膜是石墨烯时，所述石墨烯的厚度是0.5nm～1mm；所述二维材料薄膜是六方氮化硼时，所述六方氮化硼的厚度是0.5nm～1mm；所述二维材料薄膜是二硫化钼时，所述二硫化钼的厚度是0.7nm～1mm；所述二维材料薄膜的尺寸是100nm2～1m2，优选尺寸是100nm2～100cm2；所述二维材料薄膜层状材料是石墨烯薄片时，所述石墨烯薄片的厚度是2nm～1mm；所述二维材料薄膜层状材料是六方氮化硼薄片时，所述六方氮化硼薄片的厚度是2nm～1mm；所述二维材料薄膜是二硫化钼薄片时，所述二硫化钼薄片的厚度是1.5nm～1mm；所述含空腔的固体材料是碳纳米管时，所述碳纳米管是单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，所述碳纳米管的管径是0.5nm
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100nm，优选管径是1nm到10nm；所述含空腔的固体材料是富勒烯球时，所述富勒烯球的直径是0.7nm
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10nm，优选直径是0.7nm到5nm；所述含空腔的固体材料的尺寸是100nm2～1m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：高力波，徐洁，刘伟林，唐文娜，袁国文，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：