常用化工原料和电化学技术在新能源中的利用

硫酸镍化学式及产品介绍化学式为NiSO4硫酸镍分为有无水物、六水物和七水物三种。商品多为六水物，有α-型和β-型两种变体，前者为蓝色四方结晶，后者为绿色单斜结晶。溶于水，水溶液呈酸性，易溶于醇和氨水。二、作用与用途硫酸镍主要用于电镀工业，是电镀镍和化学镍的主要镍盐，也是金属镍离子的来源，能在电镀过程中，离解镍离子和硫酸根离子。无机工业用作生产其他镍盐如硫酸镍铵、氧化镍、碳酸镍等的主要原料。另外，还可用于生产镍镉电池等。包装与贮存存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放，切忌混储。氯化镍化学式及产品介绍化学式为NiCl2别名：氯化亚镍氯化镍的性状为绿色结晶性粉末。在潮湿空气中易潮解，受热脱水，在真空中升华，能很快吸收氨。溶于乙醇、水和氢氧化铵，其水溶液呈酸性，pH约4。二、作用与用途氯化镍主要用作电镀和催化剂，由镍与硫硝混酸反应得到。三、包装与贮存密封阴凉干燥保存。氨基磺酸镍化学式及产品介绍化学式为Ni（NH2SO3)2.4H2O氨基磺酸镍的性状呈绿色结晶，易溶于水、液氨、乙醇，微溶于丙酮。水溶液呈酸性,有吸湿性,潮湿空气中很快潮解。干燥空气中缓慢风化,受热时会失去四个分子水,温度高于110时开始分解并形成碱式盐,继续加热生成棕黑色的三氧化二镍和绿色的氧化亚镍的混合物。二、作用与用途氨基磺酸镍是一种优良的电镀主盐,因其内应力低、电镀速度快、溶解度大、无污染等,而成为近年国际上发展较快的一种电镀主盐。已广泛应用于冶金、镍网、电子、汽车、航天、兵器、造币、无线电、彩色铝合金等行业。三、包装与贮存贮存于通风、干燥的库房中。包装必须完整密封,注意防潮。运输过程中要防雨淋和日光曝晒。消泡剂分子式及产品介绍破泡剂·抑泡剂·脱泡剂总称为消泡剂。在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。消泡剂的种类很多，有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的，具有消泡速度快，抑泡能力强的特性。二、作用与用途消泡剂广泛应用于线路板、工业清洗、清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸等行业生产过程中产生的有害泡沫。三、包装与贮存密封，放置在阴凉干燥处远离火源。氢氧化钠化学式及产品介绍化学为NaOH别名：烧碱火碱苛性钠纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，溶解时能放出大量的热。它的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈强碱性，能与酸性物质反应，具备碱的一切通性。烧碱有固态和液态两种：纯固体烧碱呈白色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。二、作用与用途氢氧化钠与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢。与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物。氢氧化钠广泛应用与污水处理剂、基本分析试剂、配制分析用标准碱液、少量二氧化碳和水分的吸收剂、酸的中和钠盐制造。制造其它含氢氧根离子的试剂，在造纸、印染、废水处理、电镀、化工钻探方面均有重要用途，氢氧化钠还是许多有机反应的良好催化剂。包装与贮存密闭包装，贮于阴凉干燥处。与酸类、易（可）燃物等分储分运。氢氧化钾一、化学式及产品介绍化学为KOH别名：苛性钾氢氧化钾是一种强碱性化工原料。固体氢氧化钾为白色正交结晶，易潮解并吸收二氧化碳。溶于水放出大量热，易溶于酒精和甘油。二、作用与用途常用于电镀、碱性电解质蓄电池方面。无机工业也用作生产钾盐，如高锰酸钾、亚硝酸钾、磷酸氢二钾等的原料。三、包装与贮存密闭包装，贮于阴凉干燥处。双氧水化学式及产品介绍化学式为H2O2过氧化氢溶液，其水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体，是一种强氧化剂。二、作用与用途生产金属盐类或其他化合物时用于除去铁及其他重金属。也用于电镀液，可除去无机杂质，提高镀件质量。化学工业用作生产过硼酸钠、过碳酸钠、过氧乙酸、亚氯酸钠、过氧化硫脲等的原料，酒石酸、维生素等的氧化剂。高浓度的过氧化氢可用作火箭动力燃料。[三、包装与贮存存于阴凉、通风、干燥处。硫化钠一、化学式及产品介绍化学式为Na2S别名：臭碱臭苏打黄碱硫化碱硫化钠的性状为白色四方结晶，有硫化氢气味，有吸湿性。见光和在空气中变成黄到棕黑色，并逐渐产生硫化氢，遇酸甚至碳酸也能分解。二、作用与用途硫化钠水溶液在空气中会缓慢地氧化成硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠和多硫化钠。由于硫代硫酸钠的生成速度较快，所以氧化的主要产物是硫代硫酸钠。硫化钠在空气中潮解，并碳酸化而变质，不断释出硫化氢气体。用于滴定分析镉、矿物浮选、氮肥生产中分析水的硬度、分析氨水的铜液、分析碳酸氢铵的铜氨液、金属提纯、电镀锌、镉等。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库内湿度最好不大于85%，包装密封。盐酸化学式及产品介绍化学是为HCl别名：氢氯酸盐酸是一种强酸，浓盐酸具有极强的挥发性，因此盛有浓盐酸的容器打开后能在上方看见酸雾，那是氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。盐酸是一种常见的化学品，在一般情况下，浓盐酸中氯化氢的质量分数在38%左右。二、作用与用途无色液体有腐蚀性。为氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸。主要用于金属加工、稀有金属的湿法冶金、有机合成、漂染工业、食品工业、无机药品及有机药物的生产。三、包装与贮存密闭操作，注意通风。硫酸化学式及产品介绍化学式为H2SO4硫酸是一种无色无味油状液体，易溶于水，能以任意比与水混溶。它不仅作为许多化工产品的原料，而且还广泛地应用于其他的国民经济部门，是所有酸中最常见的强酸之一。二、作用与用途硫酸具有脱水性、强氧化性、难挥发性、强酸性。常用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液就需要使用硫酸，某些贵金属的精炼，也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外，有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行酸洗手续。在某些金属机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的锈。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。保持容器密封。应与易（可）燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品分开存放，切忌混储。硝酸一、化学式及产品介绍化学式为HNO3别名：硝镪水镪水氨氮水硝酸是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸，易溶于水，在水中完全电离，常温下其稀溶液无色透明，浓溶液显棕色。二、作用与用途由于硝酸具有氧化性和酸性，被用来精炼金属：即先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。硝酸能使铁钝化而不致继续被腐蚀。三、包装与贮存浓硝酸采用耐酸泥封口，稀硝酸采用石膏封口。每坛装入衬有细煤渣或细矿渣等物的坚固木箱中，以便运输。硫酸铜化学式及产品介绍五水硫酸铜化学式为CuSO4.5H2O俗称为胆矾。硫酸铜为天蓝色或略带黄色粒状晶体，水溶液呈酸性，属保护性无机杀菌剂。硫酸铜是制备其他铜化合物的重要原料。二、作用与用途硫酸铜用途广泛，在电镀工业用作全光亮酸性镀铜主盐和铜离子添加剂，也是电解精炼铜时的电解液。无机工业用于制造其他饲盐如氯化亚铜、氯化铜、焦磷酸铜、氧化亚铜、醋酸铜、碳酸铜等。染料和颜料工业用于制造含铜单偶氮染料如活性艳蓝、活性紫等。有机工业用作合成香料和染料中间体的催化剂，甲基丙烯酸甲酯的阻聚剂。涂料工业用作生产船底防污漆的杀菌剂。印染工业用作媒染剂和精染布的助氧剂。三、包装与贮存储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。保持容器密封。过硫酸钠化学式及产品介绍化学式为Na2S2O8别名：高硫酸钠过二硫酸钠二硫八氧酸钠。过硫酸碱分子量是238.13。外观是白色晶状粉末，无臭，能溶于水。二、作用与用途过硫酸钠能被乙醇分解，常温时稳定性好。常作强氧化剂使用，也可用作单体聚合引发剂。能做金属处理、金属表面的处理，例如在半导体制造业，对印刷电路的清洁和蚀刻有着极强的功效。三、包装与贮存储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。包装密封。过硫酸铵一、化学式及产品介绍化学式为(NH4)2S2O8别名：过二硫酸铵高硫酸铵冀衡过硫酸铵过硫酸铵为白色结晶或粉末。易溶于水，水溶液呈酸性，并在室温中逐渐分解，在较高温度时很快分解放出氧气，并生成硫酸氢铵。相对密度1.98。有强氧化性，与有机物摩擦或撞击，能引起燃烧。二、作用与用途过硫酸铵作为氧化剂和漂白剂，在用作金属及半导体材料表面处理剂、印刷线路的刻蚀剂时，效果非常显著。还被广泛地用于蓄电池工业以及聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂。三、包装与贮存储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。包装必须密封，防止受潮。碳酸钠化学式及产品介绍化学式为Na2CO3别名：苏打纯碱洗涤碱碳酸钠为白色粉末或颗粒，无气味，有碱性，是碱性的盐。有吸湿性，刺激性。可由氢氧化钠和碳酸发生化学反应结合而成。二、作用与用途碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于冶金、纺织、建材、化学工业、食品工业等领域。用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂。在冶金工业中，效果尤其显著，用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与酸类等分开存放，切忌混储。碳酸钾化学式及产品介绍化学式为K2CO3硫酸钾的性状为白色结晶粉末。溶于水，水溶液呈碱性，不溶于乙醇、丙酮和乙醚。吸湿性强，暴露在空气中能吸收二氧化碳和水分，转变为碳酸氢钾。二、作用与用途碳酸钾是重要的基本无机化工、医药、轻工原料之一，主要用于电镀、电焊条、电子管、印染、油墨、制革、陶瓷、建材及药物的生产。用作气体吸附剂，干粉灭火剂，橡胶防老剂。还用于脱除化肥合成气中二氧化碳。三、包装与贮存密封干燥保存。氯酸钠一、化学式及产品介绍化学式为NaClO3相对分子质量106.44。通常为白色或微黄色等轴晶体。味咸而凉，易溶于水、微溶于乙醇。在酸性溶液中有强氧化作用。二、作用与用途印染工业用作染精元布的氧化剂，也可作媒染剂。无机工业用作氧化剂，也可用于制造亚氯酸钠及高氯酸盐。医药工业用于制造药用氧化锌、二硫基丁二酸钠。颜料工业用于制造高级氧化锌和华兰。农业上用作除草剂。此外，还用于造纸、鞣革、矿石处理、海水提溴和制造印刷油墨、炸药等。[三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。亚氯酸钠化学式及产品介绍化学式为NaClO2亚氯酸钠呈白色或微带黄绿色粉末或颗粒晶体，易溶解于水，与有机物接触能引起爆炸。是一种高效氧化剂和优质漂白剂，相当于漂白精的2倍和漂白粉的7倍。稍有吸湿性,在常温下较为稳定。二、作用与用途固体亚氯酸钠是一种高效氧化剂漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理以及某些金属的表面处理。因其具有氧化还原电位适中的特点。用于合成纤维(如洗涤等),天然纤维(如棉、麻、桑、纸浆等植物纤维)及人造纤维(如人造丝等)的漂白时。它既能除去色素杂质,也不损伤纤维,从而可以获得较高质量的漂白成品。这是过氧化氢及其他含氯漂白剂无可比拟的。三、包装与贮存储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。保持容器密封。活性碳化学式及产品介绍活性碳是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷。因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。二、作用与用途活性炭能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术，得到广泛的应用。三、包装与贮存密封干燥保存。柠檬酸一、化学式及产品介绍化学式为C6H8O7别名：枸橼酸柠檬酸是一种重要的有机酸，无色晶体。常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。二、作用与用途柠檬酸可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂；用作络合剂，掩蔽剂；用以配制缓冲溶液；采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂；可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。三、包装与贮存置棕色玻璃瓶中，密闭保存。硼酸化学式及产品介绍化学式为H3BO3硼酸的性状为白色结晶性粉末或无色微带珍珠状光泽的磷片或六角三斜结晶。与皮肤接触有滑腻感，无无气味，味微酸苦后带甜。二、作用与用途硼酸可用作生产硼钢中的添加剂、助溶剂，以使硼钢具有高硬度和良好轧延性。硼酸可防止金属焊接、铜焊、套焊的表面氧化，它也是硼铁合金的原料。另外还广泛运用于电镀、稀有金属冶炼、电解电容器、油漆、翻砂铸造、纺织工业、木材工业当中。三、包装与贮存密封干燥保存。氟硼酸化学式及产品介绍化学式为HBF4别名：四氟硼酸氢氟硼酸氟硼酸是一种金属表面氧化物、硅酸盐膜的清洁和腐蚀剂。无色透明液体，呈强酸性，有催泪性。二、作用与用途氟硼酸是清洁金属表面、电镀金属时的电解液。特别是对铝及合金电镀前清洗，电解抛光纯铝和从低活度金属基体除去焊药及电镀零件的再清洗；是制备缩醛、酯化纤维素的催化剂；铝和钢磷酸盐钝化防腐剂组成成份，铅蓄电池最适宜的溶铅电解质。三、包装与贮存密封阴凉干燥保存。碳酸氢铵一、化学式及产品介绍化学式为NH4HCO3别名：碳铵碳酸氢铵是一种碳酸盐，含氮17.7%左右。为无色或浅粒状，板状或柱状结晶体。碳铵是无（硫）酸根氮肥，其三个组分都是作物的养分，不含有害的中间产物和最终分解产物，长期施用不影响土质，是最安全的氮肥品种之一。二、作用与用途碳酸氢铵可用作分析试剂。配制冷烫精和电解液的原料，生产荧光粉的辅助原料等。亦可用作食品添加剂，在食品加工中作膨松剂。三、包装与贮存密封阴凉避光保存。硫酸亚铁化学式及产品介绍化学式为FeSO4别名：绿矾硫酸亚铁为蓝绿色单斜结晶或颗粒，无气味，在干燥空气中风化。在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁。无水硫酸亚铁是白色粉末，含结晶水的是浅绿色晶体，晶体俗称“绿矾”，溶于水水溶液为浅绿色。二、作用与用途硫酸亚铁在潮湿空气中易吸潮，在干燥空气中能风化，并氧化而呈黄褐色。红热时分解生成三氧化二铁并放出二氧化硫、三氧化硫。有腐蚀性，有还原作用。溶于水和甘油，几乎不溶于乙醇。主要用途：用作净水剂、煤气净化剂、媒染剂、除草剂、并用于制墨水、颜料等。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装必须密封，切勿受潮。高锰酸钾化学式及产品介绍化学式为：KMnO4别名：高锰酸钾灰锰氧PP粉高锰酸钾是一种常见的强氧化剂，常温下为紫黑色片状晶体。高锰酸钾以二氧化锰为原料制取，有广泛的应用。二、作用与用途高锰酸钾是自来水厂净化水用的常规添加剂。在工业上用作消毒剂、漂白剂等。在实验室，高锰酸钾因其强氧化性和溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定，酸性高锰酸钾溶液是氧化还原滴定的重要试剂。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。福尔马林化学式及产品介绍化学式为CH2O福尔马林〈formalin；福美林〉是“甲醛”的水溶液，外观无色透明，具有腐蚀性，且因内含的甲醛挥发性很强，开瓶后一下子就会散发出强烈的刺鼻味道。二、作用与用途福尔马林的使用涵盖之层面其实相当广泛，在浓度与剂量足够时，对大部分微生物都具破坏能力，所以常做为一种消毒剂。而福尔马林在工业上的使用，性质也相当多，例如运用于制作黏着剂、染剂、涂料等，所衍生出来的产品在我们的生活中其实相当容易接触到。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。聚合氯化铝化学式及产品介绍化学式为[AL2(OH)LnCL6-n]m聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。二、作用与用途因聚合氯化铝对水中胶体物质的强烈电中和作用，和对水解产物水中悬浮物的优良架桥吸附作用，以及对溶解性物质的选择性吸附作用。聚合氯化铝可广泛用于城市给排水净化、工业给水净化、城市污水处理、铸造成型、水泥速凝等。三、包装与贮存本品禁止与有毒物品混装、运输及储存，产品应存放在室内干燥、通风、阴凉处，且勿受潮。碱式氯化铝化学式及产品介绍化学式为Al2(OH)nCI6-n碱式氯化铝是一种无机高分子的高价聚合电解质混凝剂，可视为介于三氯化铝和氢氧化铝之间的一种中间水解产物，产品为黑色。二、作用与用途碱式氯化铝能除菌、除氟、铝、铬、酚、除油、除浊、除重金属盐、除放射性污染物质，在净化各种水具有广泛的用途。用于生活污水，净化工业用水，工业废水，矿山、油田回注水，净化造纸、冶金、洗煤、皮革及各种化工废水处理等。三、包装与贮存碱式氯化铝不得于其它化学药品混存，应放在通风干燥处，受潮后不影响使用效果。碳酸镍化学式及产品介绍化学式为NiCO3硫酸镍的性状为斜方浅绿色结晶，300℃以上即分解，溶于氨水及稀酸中，不溶于水。由碱金属碳酸盐与硫酸镍反应制得。二、作用与用途用于制镍催化剂、釉药及瓷器的着色剂,镀镍等。三、包装与贮存产品应存放在室内干燥、通风、阴凉处储存。三氯化铁化学式及产品介绍化学式为FeCl3别名：三氯化铁是黑棕色结晶，也有薄片状，熔点282℃、沸点315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl3·6H2O，六水合三氯化铁是橘黄色的晶体。三氯化铁是一种很重要的铁盐。二、作用与用途主要用于污水处理、电子工业线路板及荧光数字筒生产等。建筑工业用于制备混凝土，以增强混凝土的强度、抗腐蚀性和防水性，也能与二氯化铁、氯化钙、三氯化铝、硫酸铝、盐酸等配制成泥凝土的防水剂；无机工业用作制造其他铁盐和墨水；染料工业用作印地科素染料染色时的氧化剂；冶金工业用作提取金、银的氯化剂；有机工业用作催化剂、氧化剂和氯化剂；玻璃工业用作玻璃器皿热态着色剂。三、包装与贮存密封阴凉干燥避光保存聚丙烯酰胺化学式及产品介绍化学式为[-CH2-CH(CONH2)]n-聚丙烯酰胺按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。固体聚丙烯酰胺为白色或微黄色颗粒或粉末，胶体聚丙烯酰胺为无色或微黄色透明胶体。二、作用与用途聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂。具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力。广泛应用于电镀工业、造纸工业、石油工业。三、包装与贮存本品无毒，注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。。还原铁粉分子式及产品介绍还原铁粉为灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”，能够吸收空气中的水分和氧气。还原铁粉一般由四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成。主要成分为结构疏松的单质铁。由于还原铁粉本身已为粉末状，再加之其微观结构又十分疏松，故其表面积极大。二、作用与用途还原铁粉通俗是利用固体或气体还原剂（焦炭、木炭、无烟煤、水煤气、转化天然气、分解氨、氢等）还原铁的氧化物(铁精矿、轧钢铁鳞等)来制取海绵状的铁。主要用于化工催化剂、贵金属还原、合金添加、铜置换等。切割不锈钢铁粉，在切割钢制品时，向氧-乙炔焰中喷射铁粉,可改善切割性能，扩大切割钢种的范围，提高可切割厚度。三、包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。助滤粉一、分子式及产品介绍助滤粉富含许多毛细孔管，在水处理中不仅对无机重金属杂质，更重要的是能大量吸附微生物及有机杂质，尤其对电镀过程中产生的有机分解产物和悬浮颗粒有特效。作用与用途助滤粉可单独或和活性碳配合使用，广泛用于光亮镀镍、光亮镀铜、光亮镀银等高要求电镀工艺，和任何高要求的水处理工作中。包装与贮存储存于阴凉、通风的库房。

电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.2004和2005举办了两次关于氢能经济的中美双边会议.今年一月,中国科学院院士局召开了关于"石油替代能源"的研讨会,主要讨论石油资源可持续性分析,石油的替代能源,氢能燃料和我国的石油替代能源.并要组织人员进行软课题研究.3.氢能的问题3.氢能的问题(1)氢的价格氢的制备,储存和运输中的价格问题,是影响走进氢能时代的很关键的问题.要降低其价格,必须形成氢的制备,储存和运输的网络.(2)廉价清洁的制氢技术问题(2)廉价清洁的制氢技术问题目前制氢效率很低,氢的制取要消耗大量的能量,因此寻求大规模的廉价清洁的制氢技术是各国科学家共同关心的问题.(a)化石燃料制氢:目前,96%氢从化石燃料制备,技术成熟,但要造成环境污染.(b)电解水制氢:技术成熟,但耗能多,价格高.一般每生产1立方米的氢气,需要消耗4.2-6度的电能,其能量转化率不到32%.(c)生物质制氢:有可再生,产量大,可储存,碳循环等优点,从中长期看是最有前途的制氢方式.目前生物质制氢效率低.(d)生物制氢:国内外在选育高效产氢菌株工作进展不快,制氢效率低.(e)风能制氢:用风能发电来电解水产生氢,技术上没有问题,降低成本和风能发电量少是主要的问题.(f)太阳能制氢:该法还处在基础研究阶段,离商业化还有较远的距离.(3)氢的储运问题(3)氢的储运问题氢的储运技术主要解决储运的安全性和成本,现在由于储运技术不过关,因此浪费了许多氢.许多工业过程,如炼油,炼焦,氯碱,合成氨,合成甲醇及煤气制造等多有大量的副产品氢气,只是由于储运技术的问题而不能被利用.我国每年放空和烧掉的氢气至少在1010标立方米以上.因此解决氢的储运问题也是走进氢能时代的一个很关键的问题.目前氢的储运还有很大问题.(a)高压储氢:储氢量少,只有1%左右,还有不安全的问题.(b)液氢储氢:很不方便,储氢设备大,蒸发损失大.(c)吸附储氢:这是目前的研究热点,但储氢容量还较低,一般不超过2%.镁合金储氢在3%,但储放不可逆.热门一时的纳米碳管储氢也已没有了希望,最终的储氢量也只有1%左右.(e)化合物储氢:放氢不容易.(4)燃料电池还没有商品化用氢作燃料的燃料电池的出现是促进氢能利用的重要原因.近年来,由于化石燃料资源短缺和环境污染日趋严重,各国对燃料电池的研究十分重视.美国《时代周刊》把燃料电池列为21世纪十大高新科技之首,燃料电池已被认为是21世纪极具应用前景的一种新型能源系统.虽然燃料电池有很诱人的优点,而且燃料电池的发展已有100多年的历史,但至今还没有一种燃料电池已经真正商品化,因此,燃料电池何时才能商品化是一个与氢能利用密切相关的问题.4.反对氢能的意见4.反对氢能的意见(a)氢以化合物形式存在,制氢要消耗能源.它不是一种能源,而是能源的流通手段.(b)氢的泄漏会改变气候.氢不可避免泄漏,泄漏量可达15%.泄漏的氢会在大气形成水雾,它会象二氧化碳一样,使天气变暖.(c)现在一般用高压氢作燃料电池燃料,氢的泄漏会产生很大的不安全性,手机等的火花就会使泄漏的氢发生爆炸.(d)冰岛能做的,其他国家不一定能做,冰岛的氢都是电解水制得的,因该国70%的电是由地热和水电站产生的.(5)氢的清洁生产要用风能和太阳能.据估计,如用风能发电制氢,当风能发电量达到美国6%的用电量,风能发电机要占的面积要有半个加州那么大.(6)布什承诺投资120亿美元用于氢能的研究是一个微不足道的投资.美国去年用于核能和矿物质燃料方面的研究经费大于氢燃料的研究经费.美国推行"健康婚姻"的预算就有150亿美元.美国用于伊拉克战争的经费每月390亿美元.(7)氢燃料电池价格昂贵.目前内燃机成本为每千瓦50美元,而氢燃料电池为800美元.估计大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氢站也要花费大量的资金.五.燃料电池加速氢能利用1.燃料电池的优点.(1)燃料电池是一种高效清洁的能量转换系统,可降低环境污染和气候异常.(2)燃料电池能高效利用生物质转化产生的气,液物质和氢作燃料,因此,能促进氢能的利用.(3)燃料电池的发电效率不受体系规模限制,小型燃料电池同样能够实现高效发电,适合于生物质分散性的特点.2.燃料电池定义燃料电池是一种不经燃烧直接以电化学反应的方式将燃料的化学能转变成电能的装置,只要连续供应燃料,燃料电池就能连续发电.3.原理阳极反应:H2=2H++2e阴极反应:1/2O2+2H++2e=H2O总的反应:H2+1/2O2=H2O4.燃料电池分类碱性燃料电池(AFC)(1)碱性燃料电池(AFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Ag,氧化剂:氧电解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作温度:60-80oC用途:航天器和潜艇的动力源优点:比能量和比功率高缺点:对CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料电池(PAFC)磷酸燃料电池(PAFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:98%磷酸工作温度:200oC用途:家庭住宅能源和汽车动力源优点:稳定性好,已有商品生产缺点:用贵金属作催化剂,价格高.(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含水的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:汽车和潜艇等的动力源优点:比能量和比功率高,寿命长,应用范围广缺点:对CO敏感,价格高,800美元/千瓦,而内燃机50美元/千瓦.氢源问题.(4)直接甲醇燃料电池(DMFC)直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极:催化剂:Pt合金,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含硫酸的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:可移动的小型电子仪器设备动力源优点:比能量高,体积小问题:Pt对甲醇氧化电催化效率低,易被甲醇氧化中间产物毒化,甲醇会透过质子交换膜.(5)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)阳极:催化剂:Ni,燃料:氢阴极:催化剂:NiO,氧化剂:氧电解液:熔融碳酸盐(NaCO3-LiCO3)工作温度:600oC用途:发电站优点:反应温度高,不需贵金属催化剂.可用含CO的燃料气.寿命长.能量转换率高,可达80%.问题:高温下,电解液会腐蚀电极材料.寿命2万小时,商业上要4万小时.