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氢能的研究进展

氢能的研究进展
氢能的研究进展

新能源材料与技术

——氢能的研究进展

学院:材料与化学化工学院

专业:材料加工工程

姓名:蒋涛

学号:2012020454

氢能的研究进展

摘要:随着可再生能源和生物制氢在氢源的开发、制氢源的开发和制氢技术中的不断拓展,高密度固体储氢材料的进一步研发,以及受燃料电池研究的驱动,氢能系统已经成为洁净能源研究的热点。综述了氢能系统中氢源的开发和制氢、储氢、输氢以及氢能利用5个技术领域的最新研究进展,旨在明确这些技术领域研究中的关键问题及主要研究方向。

关键词:氢能制氢储氢输氢燃料电池

化石燃料引发的温室效应和环境污染日趋严重,迫使清洁能源成为全世界开发和利用的研究热点,其中具有代表性的有风能、潮汐能、太阳能、地热能等可再生能源。然而这些可再生能源发电系统由于运行的间歇性和地处偏远地区,使洁净、安全、高效方便的能源载体成为这些清洁能源利用的关键技术。电作为迄今为止最方便的洁净能源载体被广泛应用于全世界各个地区,尽管有时发电用的化石燃料如煤、石油和天然气并不是洁净能源。氢是另一种洁净能源载体,氢在燃烧或催化氧化后的产物为液态水或水蒸气,氢作为能源载体,相对于其它载体如汽油、乙烷和甲醇来讲,具有来源丰富、质量轻、能量密度高、绿色环保、储存方式与利用形式多样等特点,因此氢作为电能这一洁净能源载体最有效的补充,可以满足几乎所有能源的需要,从而形成一个解决能源问题的永久性系统。

与氢能有关技术的开发和利用已经在世界各地如火如荼地进行着。美国能源部启动了国家氢能发展前景和指南项目,来自全美与氢能有关的企业、大学研究机构、环境保护组织以及政府代表参与会议并签署了未来工作指南;欧洲和日本也相继开展了氢能技术的研究;我国也十分重视氢能的研究开发,国家中长期科学技术发展规划纲要2006~2020年将氢能列为重点研究内容,国家科学技术部在973、863和新能源与节能环保汽车重大专项中都对氢能与燃料电池技术给予高度重视和强力支持,国家自然基金委员会、教育部、中国科学院等单位也都给予持续支持,重点加强氢能领域的前沿课题和关键核心技术研究,加强原始创新和集成创新。2008年北京奥运会期间,燃料电池轿车和大客车进行了示范运行;2010年上海世博会上,氢能燃料电池车实现零排放、加氢站和太阳能制氢氢发电水太阳能制氢循环演示系统等氢能相关领域技术的应用都得到了进一步展现。这都预示着人类正在迎接氢能的到来。

1氢能系统

氢位于元素周期表之首,原子序数为1,是宇宙中普遍存在的元素。自然界中氢在常温常压下以气态氢分子的形式存在,在超低温或超高压下可成为液态或固态。氢能是指以氢及其同位素为主体的反应中或氢的状态变化过程中所释放的能量,主要包括氢化学能和氢核能两大部分。氢是一种理想的洁净能源载体,被很多国内外专家誉为是21世纪的绿色能源,是人类未来的能源,其具有如下特点:(1)可以方便高效地与电互相转换,互为补充;(2)制氢所用的物质水在自然界大量存在,并且氢无论以燃烧还是电化学转换方式利用后的最终产物只为纯水或水蒸气,因此相对于其它燃料来讲,氢是非常有竞争力的可再生燃料;(3)可采取气态、液态和固态(氢的固态化合物)的方式来存储;(4)可以采用地下管线、车载气罐或火车来长途输运;(5)可以灵活高效地转化为其它形式的能量,如燃烧、电化学转换和氢化等;(6)环境相容性非常好。无论是制氢、储氢、输运以及利用的各个环节中对环境几乎都可以实现零排放,只有氢在高温下空气中燃烧时才会产生非常少量的NO x污染物。氢能系统一般由氢源开发和制氢、储氢、输运和氢能利用等技术领域构成,其中储氢和氢能利用技术最关键。

2 氢能系统技术领域的研究进展

氢能系统的5个技术领域近年来得到了长足的发展,有些已经可以与传统能源的技术和成本相比拟,尽管制氢所需的能量通常总是大于氢利用时所释放出的能量,但氢能系统的灵活高效、环保及可再生性使其依然具有很大的竞争性。2. 1氢源开发和制氢技术

到目前为止,在氢源的开发和制氢技术领域有3个方向,分别为化石燃料(石油、煤和天然气)的裂解、电解水和生物制氢。制氢所需的原材料一般为碳氢化合物和水。工业用氢的制备方法主要是化石燃料的热分解,包括天然气的重整、碳氢化合物的部分氧化和煤的汽化,产氢的成本较低。然而,这些技术严重依赖化石燃料资源且排放二氧化碳。近年来也发展了从化石燃料产氢而不释放二氧化碳的方法,即直接热分解和催化裂解碳氢化合物,这种方法已经被用于制备碳,但相对于制氢成本较高,还处于发展阶段。

电解水制氢的能量效率相当高,通常大于70%,但需要通电,因此较为昂贵。电解水制氢的发展方向是与风能、太阳能、地热能以及潮汐能等洁净能源相互配合,从而降低成本。这些洁净能源由于其能量与时间的关系具有波动性,所以在发电时系统给出的电能是间歇性的,通常不可直接进入电网,必须调节后方可入网。成本最低、最方便的储能方法是将其电解制氢、储氢、输运氢,然后利用氢

能发电入网或转化为其它能量形式。已经证明太阳能电池电解水制氢的能量效率可高达93%以上,但由于太阳能电池成本较高导致大规模制氢的成本上升,因此降低太阳能电池的成本是关键。另外值得一提的是,利用风能发电电解水制氢可降低制氢成本。全世界风能的装机容量以每年27%的速度增长,2004年我国仅有6家风力涡轮机制造商,2009年已提高到70家以上。同时中国风能也激增,到2020年保守估计可以实现8000~10000万kW的装机容量,成为继火电、水电的第三大主流能源。目前风电的成本已经下降到0.5~0.6元/kWh,这是风电的完全成本,并且随着技术进步以及风电制造业的规模化,成本还将进一步下降,而火电目前的不完全成本在0.2~0.3元/ kWh,但这并不包括化石能源价格未来的不断上升以及污染排放的处理成本,因此风电的完全成本在不远的将来有可能低于火电的不完全成本,从而降低电解水制氢的成本。

与传统的热化学和电化学制氢技术相比,生物制氢具有能耗低、污染小等优势。近年来生物制氢技术在发酵菌株筛选、产氢机制、制氢工艺等方面取得了较大进展,已经成为未来制氢技术发展的重要方向。但生物制氢技术目前存在的问题也较多,如产氢率相对高的菌株的筛选、提高产氢效率的产氢工艺的合理设计、高效制氢过程的开发与产氢反应器的放大、发酵细菌产氢的稳定性和连续性、混合细菌发酵产氢过程中彼此之间的抑制、发酵末端产物对细菌的反馈抑制等还需要进一步研究。

2. 2储氢技术

储氢技术按氢的聚集状态可分为高压气态储氢、低温液态储氢以及固体储氢材料储氢。由于在常压下氢气的密度只有0.08988g/L,体积能量密度非常低,因此必须对其进行高压压缩以提高能量密度。高压气态储氢通常是将氢气压缩至压力高达70MPa储存于碳纤维增强的复合材料罐中,可应用于电动汽车的车载氢源,如通用汽车氢能3号燃料电池汽车的车载氢源在70MPa下携带3. 1kg的氢可使汽车运行270km。高压气态储氢的关键是超高压压缩技术和耐超高压复合材料技术进展,主要成本是制作罐体复合材料碳纤维的价格太高。另外一种提高氢气的能量密度的方法是低温液体储氢。在压力为70MPa、液氮温度(77K)下,氢为液态,此时的密度为0. 070kg/L,约为常压下氢气密度的1000倍,为常温(压力为70MPa时为0. 039kg/ L) 时的2倍,因此低温液态储氢技术相对于高压气态储氢具有更大的吸引力。然而低温液态储氢技术的关键是如何降低汽车在停车时车载低温液态储氢罐中液态氢的汽化损耗。该汽化损耗有时可以达到每天1%甚至更多。即使消除了液态氢的汽化损耗,液化氢气需要的能量以及低温氢气较低的燃烧焓(较常温常压下的值约低40%) 都是低温储氢技术需要解决的技术难题。

一些固体氢化物被发现在一定的条件下可以可逆地吸放氢,从而避免了高压和低温所带来的技术难题,因此广泛研究更安全、高效的固体储氢材料的制备及吸放氢性能,就成为储氢技术未来的主要发展方向。固体储氢材料最重要的性能是储氢量(一般为每克储氢材料吸放氢的克数,以质量分数来计)和吸放氢动力学(吸放氢温度、压力和速率)。从最初的金属间化合物诸如AB5型( 如LaNi5,储氢量约为1.5%)、AB2型(结构为Laves相,A为Ti 或Zr,B为原子具有3d 电子的金属如V、Cr、Mn和Fe,储氢量约为2%)合金体系到现在新型的Ti 基固溶体合金体系(结构为体心立方BCC,如TiVCrMn合金,储氢量约为2.5%~4%,合金体系的储氢量越来越高且价格越来越便宜,但是,其储氢量还远未达到美国能源部设定用于车载氢源的 6.5%储氢量。最近十几年来,碱金属、碱土金属的氢化物、硼氢化物、氨基化物、铝氢化物质量轻、储氢量大的固体储氢材料相继被研发出来并有望解决储氢量的问题。研究表明,Mg(NH2)2,LiH系统在120~200,内可逆吸放氢的量高达7%。然而,这些固体储氢材料系统或多或少地存在问题,难以实际应用,如氨基化物系统在释放氢的同时会伴有氨气,后者会危害燃料电池的寿命,同时也会降低该系统的储氢量;而其它系统存在吸放氢动力学较慢、可逆性较差或者吸放氢条件较为苛刻等其它问题。尽管如此,相对于高压气态储氢、低温液态储氢以及金属间化合物固体储氢材料来讲,这些储氢量大的轻质储氢材料是今后研发的重点。当然,还有其它新型固体储氢材料,如单壁碳纳米管、多孔纳米金属无机网络材料(MOFs) 、可形成氢簇的过氢化物等也具有很大的发展前途。

2. 3氢的输运技术

氢的输运根据需求可采取气态、液态和固态的方式。氢在长距离输运时可采用地下管道以输运天然气一样的方式输送。目前已有200km的输氢管道实际应用实例,将来也可对天然气输运管道做较小的改动就能用来输运氢,这样可以降低输运成本,但输运管道材料的氢脆和泄露问题值得特别注意。从经济角度考虑,有研究表明超过1000km的管道输氢要比输电更节省成本。当然,短距离区域间的输运方式可采用高压气罐、液罐以及固态储氢罐,但成本会非常高,可达产氢成本的2~5倍。

2. 4 氢能的利用技术

氢能转化为其它形式的能量,即氢能的利用技术已经应用于实际,如电动汽车、燃料电池发电等,并且还在不断地取得技术进步和扩大应用范围。氢能的利用技术大致可分为3类:一为与氧直接反应燃烧产生热能;二为在燃料电池中发电;三为氢化物中的化学能与氢能相互转换。在这些利用技术中充分体现了氢能的两个优点,高效和洁净。

第一类氢能利用技术与氧直接反应燃烧又可分为以下3种。直接燃烧产生水蒸气,其效率接近100%,可用于电厂用电高峰期间发电、工业水蒸气供给、小型生物和医药用水蒸气发生器。内燃机和涡轮发动机燃料。氢内燃机比汽油内燃机的平均效率要高出约20%,并且其排放的氮氧化物要低1个数量级。尽管由于其在内燃机缸内混合气体中的能量密度较低,导致约15%的能量损失,但可以通过采用先进的燃料喷射技术和液氢加以改进。氢涡轮发动机的进口温度比燃油涡轮发动机高出800,提高了效率,并且由于燃烧后的产物为水蒸气,避免了发动机叶片上的沉积物,减轻了高温腐蚀,减少了维护费用和延长了发动机的寿命。低温催化氧化。在合适的催化剂上,氢可与氧在室温至500范围内催化氧化为水蒸气产生热能,由于催化氧化的温度远低于氢火焰的温度( 约为3000) ,不会产生氮氧化物污染物,并且氢源的浓度远高于氢爆炸的极限浓度( 75%) ,因此这种方式用于家庭厨房灶具燃料较安全。

第二类氢能利用技术。在燃料电池中发电是氢能利用技术中最具吸引力和最有前途的技术,即无需燃烧,依靠电化学反应产生直流电。根据电池中采用电解液的不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、导电聚合物膜或质子交换膜燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池。相对于氢与氧直接反应燃烧,燃料电池最大的优点是具有更高的能量转换效率。燃料电池的理论效率高,接近83%,而实际效率只是电池电压的函数。当然,燃料电池最大的缺点是成本太高,一方面是生产规模较小,另一方面是原材料昂贵,如其隔膜材料目前广泛采用磺化全氟聚合物、电极材料表面铂和铂合金催化剂以及受腐蚀因素限制的不锈钢和镍合金双极板材料等。燃料电池的另一个缺点是加氢站等基础设施少,为了解决这一问题,电动汽车生产厂家已经与石油、天然气公司合作开发以汽油和甲醇为燃料的汽车用燃料电池,但汽油和甲醇作为燃料也带来了一些诸如催化剂中毒、发动机瞬间载荷降低等额外技术困难。第三类氢能利用技术。氢与金属可逆反应生成金属氢化物不但可以储氢,而且还伴随着热量的放出(生成氢化物)与吸收(氢化物分解)以及氢气压力的变化,因此有可能用于制冷制热、气体压缩、真空系统、废热利用、发电以及氢气的提纯与分离等,目前这些技术还有待于进一步开发。

3氢能的安全性

氢气是一种易燃易爆的气体,但不是人们通常想像的那样危险。氢气的危险性并不比天然气、汽油和丙烷大,这主要是由于氢气的物理化学性质不同于其它可燃性工业气体。常温常压下氢气的密度为0.0898kg/m3,约为空气的1/ 4,分子小且粘度小(0.0101mPa.s),扩散系数很大,为0.634cm2/s,所以易扩散和泄露,

扩散速率为空气的3.8倍,导致常温低压下氢气通过相同小缝的泄露速度为天然气的1.26~2.8倍。从高压储氢罐中发生大量泄露时,泄露速度取决于介质中的声速,氢气中声速为1308m/s,约为天然气中449m/s 的3倍,因此泄露速度也较天然气快得多。但同温同压下天然气的能量密度是氢气的3倍,导致泄露带来的能量损失差不多,并且当有泄露发生时氢气也可以很快消散,从而降低爆炸的危险性。氢气还可以对有些金属材料产生氢脆影响,特别是高温高压时会使材料变脆,降低其韧性从而发生开裂失效,因此选择储氢罐、输氢管线材料时一定要选择对氢脆不敏感的材料。氢气为无色、无嗅的可燃性气体,在空气中的燃点为574,着火燃烧界限为4%~75%(体积分数,下同),范围较其它工业燃气大( 天然气5.3%~15%,丙烷2.1%~10%,汽油1%~7.8%),但实际上当泄露发生时燃烧取决于界限下限,氢气的可燃下限约为汽油的4倍,丙烷的2倍,只比天然气略大。然而氢气的燃烧速度是天然气和汽油的7倍,而且其泄露速度大,因此一旦被点燃,爆炸的危险性较大。氢气的爆炸界限为18.3%~59%,其中爆炸下限的氢气/空气比为13%~18%,是天然气的2倍,汽油的12倍。事实上爆炸的发生很复杂,取决于温度、合适的燃气/ 空气比,有时还与泄露发生时的空间几何形状有关,在敞开的大气中氢气难以发生爆炸,只有非常特殊的情况时才会发生爆炸,如氢气在一个相对密闭的空间发生泄露并积累至13%,一旦有火星就会触发爆炸。当然发生爆炸时,由于氢气的能量密度小,爆炸能量为相同条件下汽油的1/20。由于氢火焰为无色无味,导致人们没有意识到氢气在燃烧从而产生危险,这可通过在氢气中加入显色的化学试剂来解决。液氢的泄露也是一个安全问题,较大的泄露在敞开的条件下很快就消散;另一个潜在的危险是液氢压力阀失效时会膨胀从而发生猛烈爆炸。总之,从许多方面来看,氢较汽油和天然气更安全。迄今为止,氢无论作为全世界广泛应用的工业气体还是民用燃气的组成部分之一,都具有良好的安全记录。

4结语

氢能最大的优点就是洁净和高效,因此氢能系统从氢源的开发、制氢技术、储氢技术、输运技术和利用技术无不体现出这两点。制氢技术中电解制氢唯有与其它洁净能源如太阳能、风能等相匹配,才能发挥各自优势而共促发展,而生物制氢方兴未艾。储氢技术和氢能利用技术则是氢能系统的关键,前者尽管轻金属络合物如氨基化物、硼氢化物、铝氢化物的研发在全世界范围内如火如荼地进行,但开发出廉价的新型高容量储氢材料成为唯一出路;后者燃料电池依然是研究和应用的热点,但廉价、高效的催化剂是燃料电池技术的重中之重。总之,阻碍氢能应用的技术难点正在逐一被攻克,并且随着其在全世界范围内基础设施的不断

完善,必将改变人类的生产生活方式。当然,正如本文中多次提及的氢能的利用最关键的也许不是技术而是成本,只有氢能系统的成本与现有技术相当或更低时,人类才能真正地迎接氢能的到来。

参考文献

[1]王亚楠,傅秀梅,刘海燕等. 生物制氢最新研究进展与发展趋势[J]. 应用与环境生物学报,2007,13(6) :895

[2]第十届全国氢能学术会议暨第二届两岸三地氢能研讨会论文摘要集前言.天津:南开大学,2009

疟原虫

疟原虫种类繁多,寄生于人类的疟原虫有4种,即间日疟原虫、恶性疟原虫、三日疟原虫,1890]和卵形疟原虫[Plasmodium ovale Stephens,1922],分别引起间日疟、恶性疟、三日疟和卵形疟。在我国主要有间日疟原虫和恶性疟原虫,三日疟原虫少见,卵形疟原虫罕见。 形态 疟原虫的基本结构包括核、胞质和胞膜,环状体以后各期尚有消化分解血红蛋白后的最终产物—疟色素。血片经姬氏或瑞氏染液染色后,核呈紫红色,胞质为天蓝至深蓝色,疟色素呈棕黄色、棕褐色或黑褐色。四种人体疟原虫的基本结构相同,但发育各期的形态又各有不同,可资鉴别。除了疟原虫本身的形态特征不同之外,被寄生的红细胞在形态上也可发生变化。被寄生红细胞的形态有无变化以及变化的特点,对鉴别疟原虫种类很有帮助。 1.疟原虫在红细胞内发育各期的形态 疟原虫在红细胞内生长、发育、繁殖,形态变化很大。一般分为三个主要发育期。 (1)滋养体(trophozoite):为疟原虫在红细胞内摄食和生长、发育的阶段。按发育先后,滋养体有早、晚期之分。早期滋养体胞核小,胞质少,中间有空泡,虫体多呈环状,故又称之为环状体(ring form)。以后虫体长大,胞核亦增大,胞质增多,有时伸出伪足,胞质中开始出现疟色素(malarial pigment)。间日疟原虫和卵形疟原虫寄生的红细胞可以变大、变形,颜色变浅,常有明显的红色薛氏点(Schuffner’s dots);被恶性疟原虫寄生的红细胞有粗大的紫褐色茂氏点(Maurer’s dots);被三日疟原虫寄生的红细胞可有齐氏点(Ziemann’s dots)。此时称为晚期滋养体,亦称大滋养体。 (2)裂殖体(schizont):晚期滋养体发育成熟,核开始分裂后即称为裂殖体。核经反复分裂,最后胞质随之分裂,每一个核都被部分胞质包裹,成为裂殖子(merozoite),早期的裂殖体称为未成熟裂殖体,晚期含有一定数量的裂殖子且疟色素已经集中成团的裂殖体称为成熟裂殖体。 (3)配子体(gametocyte):疟原虫经过数次裂体增殖后,部分裂殖子侵入红细胞中发育长大,核增大而不再分裂,胞质增多而无伪足,最后发育成为圆形、卵圆形或新月形的个体,称为配子体;配子体有雌、雄(或大小)之分:雌(大)配子体虫体较大,胞质致密,疟色素多而粗大,核致密而偏于虫体一侧或居中;雄(小)配子体虫体较小,胞质稀薄,疟色素少而细小,核质疏松、 寄生于人体的4种疟原虫生活史基本相同,需要人和按蚊二个宿主。在人体内先后寄生于肝细胞和红细胞内,进行裂体增殖(schizogony)。在红细胞内,除进行裂体增殖外,部分裂殖子形成配子体,开始有性生殖的初期发育。在蚊体内,完成配子生殖(gametogony),继而进行孢子增 疟原虫的主要致病阶段是红细胞内期的裂体增殖期。致病力强弱与侵入的虫种、数量和人体免疫状态有关。 1.潜伏期(incubation period) 指疟原虫侵入人体到出现临床症状的间隔时间,包括红细胞外期原虫发育的时间和红细胞内期原虫经几代裂体增殖达到一定数量所需的时间。潜伏期的长短与进入人体的原虫种株、子孢子

金蝉花的食用方法

金蝉花的食用方法 金蝉花参汤 材料:金蝉花3-5只,西洋参3-5克。 做法:1.金蝉花洗净沥干备用。 2.将金蝉花和西洋参一起放入炖盅内,加适量水,隔水慢火炖3个小时,即可食用。 功能:消除疲劳,增强体质,提高免疫力。 金蝉花老鸭汤 材料:金蝉花5-8只,老公鸭半只,姜4-5片,料酒、盐少许。 做法:1.金蝉花洗净沥干备用。 2.老鸭洗净,切块、备用。 3.将金蝉花、老鸭、姜片一起放入砂锅内,掺加适量料酒净水,文火炖3个小时以上,食用时加适量盐即可。 功能:滋阴清热,补肾益精。 金蝉花土鸡汤 材料:金蝉花5-8只,土鸡半只,火腿2片,姜2片,料酒、盐少许。 做法:1.金蝉花洗净沥干备用。 2.土鸡洗净,切块、备用。 3.将金蝉花、土鸡、火腿片、姜片,加入适量净水,隔水慢火炖3-5小时,食用时加适量盐即可。 功能:壮阳补肾,填精益髓。 金蝉花清蒸乳鸽 材料:金蝉花3-5只,乳鸽1只,党参1根,白莲子数颗,姜3-4片,料酒,盐适量。 做法:1.金蝉花洗净沥干备用。 2.乳鸽洗净,飞水,捞起沥干水份,党参切断,白莲洗净。 3 .将金蝉花、党参,白莲放入炖盅底部,然后放上乳鸽、姜片,加入料酒,加入适量清水,隔水蒸3小时,食用时加适量盐即可。 功能:补益元气,生津安神,补脾养肺。 枸杞猪腱煨金蝉花 材料:金蝉花3-5只,枸杞5克,猪腱250克,姜2片,料酒、盐少许。 做法:1.金蝉花洗净沥干备用。 2.猪腱切块,飞水洗净。 3 .将金蝉花、猪腱、枸杞、姜片放入炖盅内,加进料酒,加入适量净水,文火炖2-3小时。食用时加适量盐即可。 功能:益精壮阳,养肺明目。 金蝉花水鱼鸡汤

材料:金蝉花3-6、只,水鱼1条,鸡半只,火腿肉1两,姜4片,葱少许,料酒、盐适量。 做法:1.金蝉花洗净沥干备用。 2.水鱼和鸡洗净,飞水,沥干备用。 3 .将金蝉花、水鱼、鸡、姜片,葱放入锅内,加入料酒、适量清水,武火煲沸后,再用文火炖3小时,食用时加适量盐即可。 功能:大补元气,强身健体。 金蝉花神仙粥 材料:人参3克,茯苓3克,麦冬3克,黑米80克,金蝉花5克,北糖15克。 做法:按一般煲粥办法即可。 适用:高血脂、高胆固醇、冠心病、老年性水肿。 金蝉花止咳化痰粥 材料:百合10克,杏仁10克,慧仁米20克,小米20克,红枣10枚,红小豆30克,金蝉花3-5克。 做法:按一般煲粥办法即可。 适用:久病久咳,胸中沉悶,白痰粘滞。 金蝉花安息茶 材料:炒枣仁10克,五味子6克,白茅根8克,金蝉花3-5克。 适用:神衰,失眠。 金蝉花降压茶 材料:山楂8克,金蝉花5克,苦丁茶8克,草决明8克。 做法:用开水一起泡,饮水即可。 适用:中老年人高血压、高血脂。 (一)蝉花明目方 处方:蝉花6克,防风6克,羌活3克,赤药10克,茯苓9克,苍术6克,川芎9克,石决明l克,刺蒺藜12克,当归6克,夏枯草10克。 制作:将全部原料放入砂锅内,加水用文火煎煮,滤取煎汁服用。 用法:每天1剂。 食疗功效:治疗眼目胀痛、羞明、黑眼、眼前有星点 (二)蝉花地骨皮方 处方:蝉花(微炒)、地骨皮(炒黑)各30克。 制作:将蝉花、地骨皮共碾成细末。 用法:每次服l茶匙,用水酒调下。 食疗功效:治疗痘疹、遍身作痒,1~2剂即有效。 (三)蝉花创伤方 处方:蝉花、青黛各15克,蛇蜕(烧存性)30克,细辛8克。 制作:将全部原料一起碾成细末。 用法:每次服10克,用酒调下。

储氢材料的储氢原理与研究现状

储氢材料的储氢原理与研究现状 氢能,即氢气中所含有的能量。具有环境友好、资源丰富、热值高、燃烧性能好、潜在经济效益高等特点。目前,能源危机和环境危机日益严重。许多国家都在加紧部署、实施氢能战略,如美国对运输机械的“FreedomCAR”计划和针对规模制氢的“FutureGen”计划,日本的“NewSunshine”计划及“We-NET”系统,欧洲的“Framework”计划中关于氢能科技的投人也呈现指数上升趋势。但是,氢能的使用至今未能商业化,主要的制约因素就是存储问题难以解决。因此,氢能的利用和研究成为是当今科学研究的热点之一。而寻找性能优越、安全性高、价格低廉、环保的储氢材料则成为氢能研究的关键。 目前,氢可以以高压气态液态、金属氢化物、有机氢化物和物理化学吸附等形式储存。高压气态液态储氢发展的历史较早,是比较传统而成熟的方法,无需任何材料做载体,只需耐压或绝热的容器就行,但是储氢效率很低,加压到15MPa时质量储氢密度不超过3%。而且存在很大的安全隐患,成本也很高。 金属氢化物储氢开始于1967年,Reilly等报道Mg2Cu能大量储存氢气,接着1970年菲利浦公司报道LaNi5在室温下能可逆吸储与释放氢气,到1984年Willims制出镍氢化物电池,掀起稀土基储氢材料的开发热潮。金属氢化物储氢的原理是氢原子进入金属价键结构形成氢化物。有稀土镧镍、钛铁合金、镁系合金、钒、铌、锆等多元素系合金。具体有NaH-Al-Ti、Li3N-LiNH2、MgB2-LiH、MgH2-Cr2O3及Ni(Cu,Rh)-Cr-FeOx等物质,质量储氢密度为2%-5%。金属氢化物储氢具有高体积储氢密度和高安全性等优点。在较低的压力(1×106Pa)下具有较高的储氢能力,可达到100kg/m3以上。最近,中科院大连化学物理研究所陈萍团队发现Mg(NH2)/2LiH储氢体系可在110℃条件下实现约5%(质量分数)氢的可逆充放。但是,金属氢化物储氢最大的缺点是金属密度很大,导致氢的质量百分含量很低,一般只有2%-5%,而且释放氢时需要吸热,储氢成本偏高。 目前大量的储氢研究是基于物理化学吸附的储氢方法。物理吸附是基于吸附剂的表面力场作用,根源于气体分子和固体表面原子电荷分布的共振波动,维系吸附的作用力是范德华力。吸附储氢的材料有碳质材料、金属有机骨架(MOFs)材料和沸石咪唑酯骨架结构(ZIFs)材料、微孔/介孔沸石分子筛等矿物储氢材料。 碳质储氢材料主要是高比表面积活性炭、石墨纳米纤维(GNF)和碳纳米管(CNT),是最好的吸附剂,它对少数的气体杂质不敏感,且可反复使用。超级活性炭在94K、6MPa下储氢量

碳质储氢材料的研究进展

碳质储氢材料的研究进展 摘要 碳质材料由于具备质量轻、吸氢量大等优良特性,近年来引起了学者们的广泛关注。综述了碳质储氢材料的研究进展,介绍了碳质材料的储氢机理,并就近年来研究的热点探讨了影响碳质材料储氢的各种因素。最后,对碳质储氢材料的发展前景进行了展望。 关键词:碳质材料储氢储氢材料进展 Abstract Carbonaceous materials have been arousing increased research attention recently ,due to numerousadvantages such as low density and high storage capacity .Research advances of carbonaceous materials for hydrogenstorage are reviewed ,and hydrogen storage mechanism of carbonaceous materials is introduced .Moreover,based onrecent research highlights ,influence factors on hydrogen storage capacity of carbonaceous materials are discusseck E ventually future development of the carbon materials for hydrogen storage is prospected Key wolds :Carbonaceous materials ,Hydrogen Storage , Hydrogen Storage Materials , Progress 、八、, 前言 能源和资源是人类赖以生存和发展的源泉。随着社会经济的发展,全球能源供应的日趋紧缺,环境污染的日益加剧,已有的能源和资源正在以越来越快的速度消耗。面对化石燃料能源枯竭的严重挑战,近年来世界各国纷纷把科技力量和资金转向新能源的开发。氢能作为一种可储可输的洁净的可再生能源,从长远上看,它的发展可能对能源结构产生重大改变。洁净无污染的氢能利用技术正在以惊人的速度发展,己引起工业界的热切关注。 氢的规模制备是氢能应用的基础,氢的规模储运是氢能应用的关键,氢燃料电池汽车是氢能应用的主要途径和最佳表现形式,三方面只有有机结合才能使氢能迅速走向实用化。但是,由于氢在常温常压下为气态,密度很小,仅为空气的1/14,故氢的储存就成了氢能系统的关键技术。

蝉花子实体的免疫调节作用及其机制

硕士学位论文 蝉花子实体的免疫调节作用及其机制 专业名称:卫生毒理学 研究生姓名: _ 导师姓名:IMMUNOLOREGULATION EFFECT AND MECHANISM OF FRUITING BODIES OF

CORDYCEPS DIDADAE A Dissertation Submitted to Southeast University For the Academic Degree of Master of Medicine BY Du Jinsha Supervised by Researcher Wang Minsheng School of Public Health Southeast University May 2013 东南大学学位论文独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名:日期: 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。 研究生签名:导师签名:日期:

金属储氢材料研究进展_范士锋

Chemical Propellants & Polymeric Materials 2010年第8卷第2期 · 15 · 金属储氢材料研究进展 范士锋 (海军驻西安地区军事代表局,陕西西安 710065) 摘 要:综述了金属储氢原理、目前国内外金属储氢材料的研究现状及应用研究进展,对镁系、稀土系、Laves相系、钛系及金属配位氢化物等几个系列金属储氢材料当前的研究热点和存在问题进行了详细介绍,并对未来金属储氢材料在民品和军工方面的应用研究方向和发展趋势进行了展望。 关键词:金属储氢材料;研究进展;发展趋势 中图分类号: TG139.7 文献标识码: A 文章编号: 1672-2191(2010)02-0015-05 收稿日期:2009-09-09 作者简介:范士锋(1978-),男,工程师,从事战略导弹总体与固体火箭发动机研究。电子信箱:jizhenli@126.com 作为燃料,氢具有最高的质量热值(其热值1.25×106kJ/kg,为汽油的3倍、焦炭的4.5倍), 是理想的高能清洁燃料之一[1-2]。目前,尽管高压(低于17MPa)气态储氢、低温(低于20K)液态储氢等技术手段使得氢在一些常规燃料和航天推进等领域得以应用,但高压气态氢体积热值小以及低温液态氢液化过程耗能高、使用条件苛刻等问题严重限制了氢作为火炸药能量供给组分的应用。利用吸氢材料与氢气反应生成固溶体和氢化物的固体储氢方式,能有效克服上述储存方式的不足,而且储氢体积密度大、安全度高、使用和运输便利。因此,今后储氢研究的重点将是新型高性能储氢材料的研发,目前研究较为广泛的主要是金属储氢材料[3]。 储氢材料按氢的结合方式可分为化学键合储氢(如储氢合金、配位氢化物、氨基化合物、有机液体碳氢化合物等)和物理吸附储氢(碳纳米管、多孔碳基材料、金属有机框架材料、纳米储氢材料、多孔聚合物等)。从上述储氢材料的性能(燃烧热、材料密度、储氢密度、反应活性)等衡量标准分析,高热值的金属储氢材料(包括金属氢化物或合金储氢材料)是火炸药燃料组分的发展重点。 文中主要针对当前金属储氢材料的研究热点和存在问题,对相关金属储氢材料的国内外研究进展进行较为详细的综述,以期为此类高性能材料在火炸药中的应用提供研究思路。 1 金属储氢原理及储氢研究现状 传统的氢气存储方式中,气态储氢方式简单 方便,是目前储存压力低于17MPa的常用方法,但存在着体积密度小、运输和使用过程中易燃易爆等缺点;液态储氢方法的体积密度(70kg/m3)较高,但氢气的液化需要冷却到20K的超低温下才能实现,此过程需消耗的能量约占所储存氢能的25% ̄45%,且液态氢使用条件苛刻,对储罐绝热性能要求高,目前只限于航天领域。金属储氢材料是目前研究较为广泛、成熟的新型高性能大规模储氢材料之一,其储氢密度高、安全性好、适于大规模氢气储运,最重要的特性是能够可逆地吸、放大量氢气。氢一旦与储氢合金接触,即在其表面分解为H原子,H原子扩散进入合金内部直至与合金发生反应而生成金属氢化物,氢即以原子态储存在金属结晶点内(四面体与八面体间隙位置)。在一定温度和氢压强条件下,上述吸、放氢反应式如下式所示: 其中,吸氢过程放热,放氢过程吸热,上述吸、放氢反应过程热力学和动力学与温度、氢压力密切相关,特别是放氢压力与反应温度呈指数变化关系[4]。 储氢材料性能的衡量标准主要用以下2个产量表示:体积储氢密度和质量储氢密度。其中,体积储氢密度为系统单位体积内储存氢气的质量(kg/m3),质量储氢密度为系统储存氢气的质量与系统质量的比值(质量分数)。考虑储氢材料在火炸药中的应用,系统燃烧热(与储存介质的热值和储氢质量分数的大小密切相关)、系统密度(与储存介质的密度和结构相关)和反应活性( 与氧化

纳米储氢材料的研究进展

纳米储氢材料的研究进展* 刘战伟? (桂林电子科技大学信息材料科学与工程系,广西 桂林 541004) 摘 要:储氢材料的纳米化为新型储氢材料的研究提供了新的研究方向和思路,本文详细介绍了纳米储氢材料性能提高的机理,综述了纳米碳纳米管储氢材料、镁基纳米储氢材料以及复合纳米储氢材料 的最新研究进展,并对储氢材料纳米化的广阔前景进行了展望。 关键词:纳米;储氢材料;储氢性能 中图分类号:TB383 文献标识码:A文章编号:1003-7551(2009)01-0033-04 1 引言 当今世界,随着传统能源石油、煤炭日渐枯竭,且石油、煤炭燃烧产物二氧化碳和二氧化硫又分别产生温室效应和酸雨危害,使人类面临能源、资源和环境危机的严峻挑战,寻找新的能源已成为人们的普遍共识。氢作为一种洁净能源,已受到人们的充分重视[1]。近年来,在镍氢二次燃料电池等氢能的应用方面不断取得进展。20世纪60年代末,研究者发现Mg2Ni、LaNi5、FeTi等金属间化合物具有可逆储放氢气的特性,并且储氢密度大,可与液氢和固氢效果相比拟[2,3]。此后随着对于金属氢化物作为能量储存以及能量转换材料进一步深入地研究,到目前为止,已开发的贮氢合金主要有AB、AB5、AB2、A2B和镁基五大类型[4],储氢合金主要由可与氢形成稳定氢化物的放热型金属A(La、Ti、Zr、Mg、V等)和难与氢形成氢化物但具有氢催化活性的金属B(Ni、Fe、Co、Mn等)按一定比例组成。传统的AB、AB2和A2B型储氢合金储氢量不超过2wt%,这对储氢合金的某些应用领域(如燃料电池)是远远不够的。国际能源协会(IEA)要求储氢量至少为5wt%,并且放氢温度低于423K,循环寿命超过1000次。而传统镁基储氢量高,但有放氢温度高和吸放氢动力学慢的缺点。如何获得容量大,充放氢速度快,放氢温度低的新型储氢材料,成为储氢材料与储氢技术研究和开发中至关重要的内容和亟待解决的问题。 纳米材料是指一类粒度在1~100nm之间的超细材料,是介于单个原子、分子与宏观物体之间的原子集合体,是一种典型的介观体系。由于纳米材料的比表面能高,存在大量的表面缺陷,高度的不饱和悬键,较高的化学反应活性以及自身的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等,从而使其具有常规尺寸材料所不具备光学、磁、电、热等特性,成为继互联网和基因研究之后科学领域的又一研究热点,引发了世界各国科学工作者在相关理论研究及应用开发的广泛兴趣。纳米尺度的贮氢合金呈现出许多新的热力学和动力学特征,其活化性能明显提高[5,6],具有更高的氢扩散系统[7,8],并具有优良的吸放氢动力学性能[7,9,10]。储氢材料的纳米化为新兴的储氢材料的研究提供了新的研究方向和思路,本文详细介绍了纳米储氢材料性能提高的机理,综述了纳米碳纳米管储氢材料、镁基纳米储氢材料以及复合纳米储氢材料的最新研究进展,并对储氢材料纳米化的广阔前景进行了展望。 2 纳米储氢材料储氢性能提高机理 一般认为,储氢合金纳米化提高储氢特性主要表现在以下几个方面原因:(1)量子尺寸效应和宏观量子隧道效应:对于纳米尺寸的金属颗粒,连续的能带分裂为分立的能级,并且能级间的平均间距增大,使得氢原子容易获得解离所需的能量,表现为贮氢合金活化能降低和活化温度降低;(2)纳米材料的表面效应:纳米颗粒具有巨大的比表面积,电子的输送将受到微粒表面的散射,颗粒之间的界面形成电子散射的高势垒,界面电荷的积累产生界面极化,而元素的电负性差越大,合金的生成焓越负,合金氢化物越稳定,金属氢化物能够大量生成。单位体积吸纳的氢的质量明显大于宏观颗粒。(3)比表面积和催化特性:纳米贮氢合金比表面积大,表面能高,氢原子有效吸附面积显著增多,氢扩散阻力下降,而且氢解反应在合金纳米晶的催化作用下反应速率增加,纳米晶具有高比例的表面活性原子, 有利于反应物在其表面吸附,有效降低了电极表面氢原子的吸附活化能,因而具有高的电催化性能。另外,由于纳米晶粒相当细小,导致晶界和晶格缺陷增加,而晶 * 基金项目:广西研究生教育创新计划资助项目(2008105950805M438) ? 通讯作者:liuzhanwei@https://www.wendangku.net/doc/347560600.html, 收稿日期:2009-01-13 33

储氢材料的研究与发展前景

目录 1.前言 (3) 2.储氢材料 (4) 2.1金属储氢材料 (4) 2.1.1镁基储氢材料 (5) 2.1.2钛基(Fe-Ti)储氢材料 (8) 2.1.3稀土系合金储氢材料 (9) 2.1.4锆系合金储氢材料 (10) 2.1.5金属配位氢化物 (11) 2.2碳质储氢材料 (11) 2.3液态有机储氢材料 (12) 3.储氢方式 (14) 3.1气态储存 (14) 3.2液化储存 (14) 3.3固态储存 (15) 4.氢能前景 (15) 参考文献 (17)

储氢材料的研究与发展前景 摘要:氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源, 正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键。储氢材料是当今研究的重点课题之一, 也是氢的储存和输送过程中的重要载体。本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材料, 如镁基储氢材料钛碳基储氢材料、稀土储氢材料、碳质储氢等材料的研究进展、发展前景和方向。 关键字:储氢材料,储氢性能,储氢方式,发展前景 1.前言 当今世界, 化石燃料储量正在迅速减少, 现存储量不能满足日益增长的需求。目前世界能源的80%来源于化石燃料, 但化石燃料的使用产生了大量有害物质, 对环境造成巨大影响。因此, 加速能源系统向可再生能源转换以适应当前和未来世界能源需求, 是迫切需要解决问题。 氢原料来源广泛、无污染且能量转换效率高,是解决未来清洁能源需求问题的首选新能源之一。氢是宇宙中含量最丰富的元素之一。氢气燃烧后只产生水和热,是一种理想的清洁能源。氢能利用技术,如氢燃料电池和氢内燃机,可以提供稳定、高效、无污染的动力,在电动汽车等领域有着广泛的应用前景。由于氢能技术在解决人类面临的能源与环境两大方面的重大作用,国内外对氢能技术都有大量资金投入,以加快氢能技术的研发和应用。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体,正引起人们的广泛关注。氢能的开发和利用受到美、日、德、中、加等国家的高度重视,以期在21世纪中叶进入氢能经济(hydrogeneconomy)时代。氢能的利用需要解决三个问题:氢的制取、储运和应用,而氢能的储运则是氢能利用的瓶颈。氢在正常情况下以气态形式存在、密度最小、且易燃、易爆、易扩散,这给储存和运输带来很大困难。当氢作为一种燃料时,必须具有分散性和间歇性使用的特点,因此必须解决储存和运输问题。储氢和输氢技术要求能量密度大(包含质量储氢密度和体积储氢密度)、能耗少、安全性高。当氢作为车载燃料使用(如燃料电池动力汽车)时,应符合车载状况的要求。对于车用氢气存储系统,国际能源署(IEA)

金蝉花:金蝉花的功效与作用

金蝉花:金蝉花的功效与作用 吕迪 金蝉花又名蝉花、蝉花菌、蝉花虫草、大虫草、蝉虫草等,为一味古老而珍稀的食用菌菌药。 【金蝉花性味】金蝉花味甘;寒;无毒 【金蝉花归经】金蝉花归肺、肝、肾经 【金蝉花炮制】《雷公炮炙论》:凡使(蝉花),要白花全者。收得后于屋下悬干,去甲、土后,用浆水煮一日,至夜焙干,研细用之。 【金蝉花的功效与作用】 金蝉花的功效与作用,金蝉花疏散风热;透疹;熄风止痉;明目退翳。主外感风热;发热;头昏;咽痛;单板机疹初期;疹出不畅;小儿惊风;目赤肿痛;翳膜遮睛;夜啼等。 【金蝉花用法用量】 金蝉花的功效与作用:金蝉花内服:煎汤,3-9g;金蝉花冲剂,养生1-3克,一般慢性病如失眠、焦虑、肾病、肾功能不全、帕金森综合征、免疫力低下等2-4,抗肿瘤、抗肿瘤放化疗毒性6-15克 【金蝉花毒副作用】金蝉花无毒 【金蝉花的功效与作用的各家论述】 1.《证类本草》论述金蝉花的功效与作用:金蝉花主小儿天吊,惊痫,夜啼,心悸。 2.《纲目》论述金蝉花的功效与作用:金蝉花功同蝉蜕。又止疟。 【金蝉花的功效与作用的现代研究】 金蝉花的功效与作用:

1.金蝉花失眠、抗焦虑 2.金蝉花改善肾功能,延缓甚至控制肾小球肾小管间质纤维化,降肌酐、降蛋白尿等,改善骨髓功能状态 3.金蝉花显著调节免疫力 4.金蝉花延缓神经退化、衰退,延缓改善帕金森综合征的症状及进展 5.金蝉花抗肿瘤特别肺癌、胰腺癌等协同现代医学治疗疗效非常显著,一般6-8周可显著好转 5.1.金蝉花显著延缓、抑制肿瘤的进展 5.2.金蝉花预防传统化疗后因免疫力低而导致的感染 5.3.金蝉花缓解癌性疼痛 5.4. 金蝉花的功效与作用保护肝肾脏免受化疗药物的损伤 5.5.金蝉花保护骨髓免受化疗药物损伤等 5.6.金蝉花减少脱发、改善恶心呕吐症状等放化疗的毒副作用 5.7. 金蝉花的功效与作用,金蝉花改善和缓解肿瘤患者的焦虑状态,改善患者失眠症状

纳米储氢材料研究

纳米储氢技术 摘要:氢能是未来最有发展前景的绿色能源之一,致力于发展以氢作为能源载体的清洁可再生能源技术已成为全球的共识,然而氢的安全高效存储一直是制约氢利用的瓶颈。因此,探寻新型的具有高容量储氢性能和良好吸放氢动力学性能的储氢材料是目前国际上高度关注的研究课题。正在研究的储氢技术主要包括高压储氢、金属氢化物材料、配位氢化物材料、化学氢化物材料、金属有机框架材料等,但目前它们均无法完全满足储氢量高、吸放氢速度较快、吸放氢温度适中、循环性能较好、安全和价格经济等储氢材料的要求。因此,研究者的方向转向了具有多孔和高比表面积的纳米储氢材料。研究者发现,将氢原子在吸放氢的过程中所需要运动的活动范围限制到纳米级,储氢材料能够体现出良好的动力学性能。此外,理论计算结果表明,当颗粒尺寸减少到纳米级时,金属氢化物会因为表面能的急剧增加,使其热力学性能大大改善。因此,制备纳米级的储氢材料是提高材料吸放氢性能的重要途径。例如,碳基纳米结构以其具有轻质量和大比表面积的特点受到关注;使用金属原子对纳米结构的表面进行修饰,包括过渡金属元素、碱金属元素或碱土金属元素等都可以显著的提高纳米结构的化学活性,从而提高储氢量。 关键词:多孔、低维纳米材料、碳纳米管、硼纳米管、金属原子修饰

目录 纳米储氢技术 (1) 1.研究背景 (3) 1.1燃料电池汽车的发展概况 (3) 2.研究现状 (3) 2.2.1高压储氢技术 (5) 2.2.2液化储氢技术 (8) 2.2.3金属氢化物储氢技术 (8) 2.2.4有机液体储氢材料 (9) 3纳米储氢技术 (10) 3.1碳复合纳米材料 (11) 3.1.1碳纳米管或纤维 (11) 3.1.2Ti掺杂碳纳米管 (12) 3.2镁基储氢材料的纳米改性 (15) 3.2.1复合材料储氢性能及温度对储氢性能的影响 (17) 3.3硼基纳米材料储氢 (19) 3.3.1硼化锂低维结构 (19) 3.3.2硼氮纳米结构储氢 (20) 3.3.3金属硼烷结构储氢 (22) 4总结与展望 (22)

金蝉花的功效与作用

大虫草金蝉花的功效与作用 上海肾病临床康复委员会吕迪 一、金蝉花简介 二、金蝉花应用人群 三、金蝉花质量区别 一、金蝉花简介 金蝉花、冬虫夏草同为麦角菌科虫生真菌,分别俗称为大小虫草,金蝉花是我国发现最为古老的虫生真菌名贵滋补中药材之一,是和冬虫夏草药性、适应人群互补的一对“阴阳虫草(太极虫草)”。金蝉花药性偏凉,冬虫夏草为温热,药性恰好相反;金蝉花适宜阴虚内热体质人群,冬虫夏草适宜内寒体质人群,因而,医药界称之为阴阳虫草、太极虫草实不为过。金蝉花是由蝉的幼虫感染麦角菌科真菌而形成的虫草,而冬虫夏草是由蝙蝠蛾科昆虫的幼虫感染麦角菌科真菌而形成的虫草而已。大虫草金蝉花早在3000年前就有古籍记载,也是我国发现最早的虫生真菌,在我国三大虫生真菌(金蝉花、冬虫夏草及僵蚕)中,较冬虫夏草早800余年,僵蚕近千年。《本草图经》、《雷公炮炙论》、《证类本草》、《中药大辞典》等医药书籍均有记载。金蝉花含有丰富的唯金蝉花特有的药物活性物质和营养素,如蝉花素、蝉花多糖、蝉花虫草酸、蝉花腺苷、蝉花类麦角甾醇、蝉花类透明质酸等。 中药材权威专家认为优质金蝉花具备以下几个条件1、产于横断山脉或天目山脉,2、虫体为苦竹蝉,3、感染的真菌为麦角

菌科真菌。 二、金蝉花应用人群 金蝉花性寒、味甘、无毒;具有疏散风热、定经镇痛、明目透疹、滋补强壮的功能,临床应用研究证实,金蝉花独有的药物活性物质对以下疾病具有预防和治疗作用,适应以下人群: 1、慢性肾病、肾功能不全、蛋白尿等,显著阻止减缓尿毒症的发生。 2、神经衰弱、失眠; 3、肿瘤辅助治疗;肿瘤化疗、放疗毒副作用的预防和治疗; 4、糖尿病、高脂血症、心肌缺血、冠心病,高血压; 5、治疗视力下降,预防治疗白内障等眼科视力疾病 6、养颜美容功效,抗衰老延年益寿作用;对亚健康人群、中老年人群具有极佳的综合养生调养保健作用。 (一)治疗慢性肾病、尿毒症改善肾功能的作用 国家重点学科上海中医药大学附属龙华医院肾内科陈以平教授领导的科研团队采用云南野生苦竹蝉金蝉花治疗慢性肾病、蛋白尿、泡沫尿、肾衰、尿毒症、保护残余肾功能、血尿等因取得显著临床疗效而荣获国家卫生部科技成果二等奖、上海市科技一等奖。 陈以平教授临床研究表明,金蝉花具有降低血、尿肌酐,提高体内生肌酐清除率,改善血清蛋白含量,减少尿蛋白的排出等功能。对慢性肾病;早、中期慢性肾功能不全患者疗效确切,一

储氢材料研究现状和发展前景

储氢材料研究现状和发展前景摘要:氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源, 正引起世界各国的 重视。储存技术是氢能利用的关键。储氢材料是当今研究的重点课题之一, 也是 氢的储存和输送过程中的重要载体。本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材 料, 如镁基储氢材料、碳基储氢材料、纳米储氢材料、稀土储氢材料、氨硼烷基 储氢材料的研究进展、发展前景和方向。 关键词:储氢材料、研究现状、发展前景、研究方向 Research and development prospects of the hydrogen storage materials Abstract: As a new type of green energy with high energy density, hydrogen has at tracted extensive attentionon research and applicat ions al l over the world. Consequently, hydrogen storage materials, which are important carriers in hydrogen storage and transport , are one of the hot research topics nowadays.This article reviews the hydrogen storage materials ,such as magnesium based hydrogen storage materials, carbon-based hydrogen storage materials, nanotechnology, hydrogen storage materials, rare earth hydrogen storage materials, ammonia boron alkyl hydrogen storage materials. we review the development prospects and direction. Keywords: hydrogen storage materials; Research; Prospects for development; Research Orientation 引言 当今世界, 化石燃料储量正在迅速减少, 现存储量不能满足日益增长的需求。目前世界能源的80%来源于化石燃料, 但化石燃料的使用产生了大量有害物质, 对环境造成巨大影响。因此, 加速能源系统向可再生能源转换以适应当前和未来世界能源需求, 是迫切需要解决问题。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体, 正引起人们的广泛关注。氢能的开发和利用受到美、日、德、中、加等国家的高度重视, 以期在21 世纪中叶进入氢能经济时代。氢能的利用需要解决三个问题:

金属储氢材料与材料设计研究进展

金属储氢材料与材料设 计研究进展 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

金属储氢材料与材料设计研究进展 黄维军,材料科学与 摘要 基于储氢材料在氢能利用中的重要作用,通过从材料结构角度,对当前晶态储氢合金、非晶储氢合金、纳米储氢合金三大类金属储氢材料的研究现状和存在问题进行总结和分析,探讨了合金相图和现代材料设计方法在金属储氢材料研究中的作用和地位。当前研究工作表明,非平衡态结构调控是获得高性能储氢合金的有效途径.基于原子尺度的材料计算与设计,对新型金属储氢合金的研究和储氢机理探讨具有重要作用。 关键词:储氢合金;非晶态;合金相图;材料设计;第一性原理

Recent progress on metal hydrides and the application of model material design Huang Wei- Abstract Hydrogen storage materials paly important roles in the application of hydrogen energy, In View of micro-structure, recent development of three type metal-based materials(crystalline, amorphous alloy, nano-sized alloy) was discussed extensively in the paper, as well as related study of phase diagram and material design methods based on first-principle calculations. many reports supported that metal-based alloys with amorphous/nano structure show different hydrogen storage properties from that with crystal structure, material design and calculation in atom-size will benefit the development of new metal-based alloys and the understanding of the mechanism of hydrogen storage in alloys. Key words: hydrogen storage alloy; amorphous structure; phase diagram; material design; first-principle calculations

储氢材料的研究进展

储氢材料的研究进展 摘要: 氢能作为一种清洁、高效和安全的新能源受到了广泛的研究。如何安全高效的储存氢是氢能利用过程中的关键部分,至今仍面临很大的挑战。因此发展一种高效、经济并且实用的储氢方式对于氢能的发展和实际应用至关重要。但目前现存的储氢技术和材料没有一种能满足工业实用的要求。氢的储存技术有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种。本文综述了各种储氢方法的研究现状及优缺点,并指出了储氢材料的发展方向。 关键词:储氢新型储氢材料氢能 引言 随着石油资源的日渐匮乏和生态环境的不断恶化,氢能被公认为人类未来的理想能源。因为氢能具有以下几大优点:1.氢是自然界中存在最普遍的元素,据估计它构成了宇宙质量的3/4。地球上除了空气中含有少量氢气之外,它主要以化合物的形式存在于水中,而水是地球上最广泛的物质,储水量约为2.1x1018亿吨。据推算,若把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。2.氢气本身无毒,燃烧时除生成水,不会像矿物燃料那样产生大量烟尘及一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物等对环境有害的污染物质。3.除核燃料外,氢的燃烧值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,是汽油燃烧值的3倍,是焦炭燃烧值的4.5倍。4.氢燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。5.用途广泛,可直接用作发动机燃料、化工原料、燃料电池、结构材料(固态氢)等。用氢代替石油,无需对现有技术装备做重大改造,现有的内燃机稍加改装即可使用。可以预见,未来世界将从以碳为基础的能源经济形态转变为以氢为基础的能源经济形态(简称“氢经济”)[1-2]。 氢能的开发和使用还存在几个大的问题:首先是要解决如何实现大量廉价的生产氢气;其次是实现安全高效的存储氢气;此外是氢能的运输和使用问题,目前氢气的制备技术己经成熟,人类己经可以比较轻易地产生大量的氢气;最关键的部分是氢气的存储问题。美国能源署对储氢材料储氢制定了标准,遗憾的是目前

中药虫草蝉花

中药虫草蝉花 (CordycepsciecadaeShing)也称蝉菌蝉蛹草,是一种具有动物和植物特征的奇妙生物根是蝉蛹或山蝉的幼虫体,花是从单个或是2-3个蝉幼虫头部生长出来的,约一寸多长,从顶端开花分枝。秋季来临,蝉钻入土中,在羽化前被草菌类寄生,当适宜时,就开始萌发成菌丝体,最终虫体被菌丝体完全占有而只剩下一个躯壳。万物复苏时节,菌丝体渐渐从顶端开花分枝,故而得名蝉花。 图1 蝉花的形成 野生蝉花Paecilomyces cicadae,是麦角菌科真菌蝉拟青霉寄生竹蝉若虫后的复合体,是与冬虫夏草相类似的虫草。最早在南北朝雷斅的《雷公炮炙论》就有加工蝉花的记载。宋代唐慎微的《征类本草》,以及明朝李时珍的《本草纲目》及之后药典都有记载功效。 野生蝉花的历史记载比冬虫夏草早800年,但天然的蝉花非常稀少,这限制了大量使用。

蝉花的药用功能 研究表明,蝉花具有多种保健和药用活性。 总结目前的实验与临床研究结果,归纳其药用功能如下: 1.增强机体免疫调节功能; 2.神经系统调节作用; 3.解热镇痛作用; 4.改善肾功能; 5.促进造血系统功能; 6.滋补强壮、抗疲劳、抗应激、耐缺氧、耐高温作用; 7.有文献报道蝉花中的腺苷有降低血压、减慢心率作用。 8.蝉花有抗辐射、抗肿瘤以及降血糖等作用[1]。 通过以上分析,可知蝉花是一种不亚于冬虫夏草和蛹虫草的优质虫草,应具有和它们相近的医疗保健功效。而传统的医药运用,未能充分发挥它的潜在价值,若能对蝉花开展新的药效研究,比如抗疲劳、抗衰老、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、提高免疫力等方面的研究。 将会拓宽它的应用范同,甚至用来代替价格昂贵的冬虫夏草,使它的医疗保健功效得到进一步发挥,为我国现代中医药和保健食品的开发,提供新的重要原料[2]。 蝉花的9大功效以及如何鉴别蝉花的质量 1.高免疫力; 2.改善肾功能; 3.抗疲劳;

金属氢化物储氢材料的研究进展

金属氢化物储氢材料的研究进展 1.引言 随着社会发展、人口增长,人类对能源的需求将越来越大。以煤、石油、天然气等为代表的化石能源是当前的主要能源,但化石能源属不可再生资源,储量有限,而且化石能源的大量使用,还造成了越来越严重的环境污染问题。因此,可持续发展的压力迫使人类去寻找更为清洁的新型能源。氢能作为一种高能量密度、清洁的绿色新能源,氢能的有效利用成为了当前的研究重点,氢能应用的关键是氢的有效储存。 氢的利用可以分为制氢、贮氢和使用等三个主要环节,其中,贮氢环节是关键。贮氢的方式主要有气态贮氢、液态贮氢和固态贮氢等。气态贮氢是把压缩气体装入高压气瓶中,体积密度较小,最大值为33kgH2·m-5,重量密度为13wt%,但气体压力过大(800bar)[1],在移动使用过程中可能带来安全隐患。液态贮氢的体积密度为71 kg H2·m-3,虽然重量密度为100 wt%,但贮存温度过低(21K,1bar),且氢的泄露会带来安全性问题,同时为保持低温所需要的能量消耗也较大。相比之下,固态贮氢是比较安全节能的贮氢方式。固态贮氢材料有多种类型。 目前所采用或正在研究的主要储氢材料,包括金属氢化物储氢、物理吸附储氢材料、复杂氢化物储氢、水合物储氢、直接水解放氢的储氢材料、多孔聚合物储氢材料、有机液体氢化物储氢材料,本文综述了金属氢化物的发展现状,重点分析了金属氢化物的优缺点,谈探究了其未来的发展趋势。 2.金属氢化物储氢材料 金属氢化物储氢具有安全可靠、储氢能耗低、储存容量高(单位体积储氢密度高)、制备技术和工艺相对成熟等优点。此外,金属氢化物储氢还有将氢气纯化、压缩的功能。因此,金属氢化物储氢是目前应用最为广泛的储氢材料。储氢合金是指在一定温度和氢气压力下,能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。储氢合金由两部分组成,一部分为吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素(A),它控制着储氢量的多少,是组成储氢合金的关键元素,主要是I A~VB 族金属,如Ti、Zr、Ca、Mg、V、Nb、Re(稀土元素);另一部分则为吸氢量小或根本不吸氢的元素(B),它则控制着吸/放氢的可逆性,起调节生成热与分解压力的作用,如Fe、Co、Ni、Cr、Cu、AI等。目前世界上已经研制出多种储氢合金,按储氢合金金属组成元素的数目划分,可分为:二元系、三元系和多元系;按储氢合金材料的主要金属元素区分,可分为:稀土系、镁系、钛系、钒基固溶体、锆系等;而组成储氢合金的金属可分为吸氢类(用A表示)和不吸氢类(用B 表示),据此又可将储氢合金分为:AB5型、AB2型、AB型、A2B型。 2.1.稀土系储氢合金 稀土储氢合金中典型代表是LaNi5。该合金为CaCu5型六方结构,它的优点为活化容易,平台压力适中且平坦,吸/放氢平衡压差小,动力学性能优良,不易中毒。在25℃及0.2MPa压力下,该合金储氢量约为1.4%,分解热为30kJ/mol。,所以室温下便可以实现对氢的存储。此外,该合金还具有吸/放氢纯度高的特点

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