除此之外,还有电解法、烃裂解法、烃蒸气转化法等。实验室制法锌与稀硫酸反应(中学课本标准实验室制法)
若用盐酸,制得的氢气中可能会混有氯化氢气体(HCl),因为稀盐酸也有一定的挥发性。
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑(注:NaAlO₂为简化形式,实际存在的是四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)₄])
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑ 铝与乙酸反应生成氢气
随着半导体工业、精细化工和光电纤维工业的发展,产生了对高纯氢的需求。例如,半导体生产工艺需要使用99
999%以上的高纯氢。但是工业上各种制氢方法所得到的氢气纯度不高,为满足工业上对各种高纯氢的需求,必须对氢气进行进一步的纯化。氢气的纯化方法大致可分为两类(物理法和化学法), 氢气提纯方法主要有低温吸附法,低温液化法,金属氢化物氢净化法;此外还有钯膜扩散法,中空纤维膜扩散法和变压吸附法等六种方法。
氢是一种能量密度很高的清洁可再生能源,但其特殊性质导致难以常温常压储存,泄漏后有爆炸危险。若能突破储存技术便可以广泛用于各种动力设备。中国利用特殊溶液大量吸收氢气,一立方米可以吸收超过50公斤,平常可以稳定储存,加入催化剂便可释放氢气,储氢材料可重复使用2000次。该技术国际领先,或引发氢能利用革命。
保存氢气方法很多,但是高效的储氢方法主要有:液化储氢(成本太高,而且需要很高的能量维持其液化);压缩储氢(重量密度和体积密度都很低);金属氢化物储氢(体积存储密度较高,但是重量密度低),还有一个是现在正在研究的碳纳米管吸附储氢(已经证明在室温和不到1bar(约一个大气压)的压力下,单壁碳管可以吸附5%-10%,多壁碳纳米管储氢可达14%,但是这些报道都受到了质疑,原因是目前尚未建立一个世界上公认的检测碳纳米管储氢的检测标准)目前根据理论推算和反复验证,大家普遍认为可逆储/放氢量在5%(质量密度百分比)左右,但是即使是只有5%也是迄今为止最好的储氢材料。
氢的储运技术是制约氢能发展的最主要技术瓶颈,目前其研究主要集中在高压储氧罐、轻金属材料、复杂氢化物材料、有机液态材料等氢储运技术。将氢气经特殊处理溶解在液态材料中,实现氢能的常态化、安全化应用,甚至用普通矿泉水瓶也能装运,这一愿景正在逐渐接近现实。业界认为该技术处于国际领先水平,并有可能引发氢能利用革命。
2014年9月9日,中国地质大学(武汉)可持续能源实验室开发的液态储氢技术已经完成了实验室阶段的研究,正准备进行大规模中试和工程化试验。
团队利用不饱和芳香化合物催化加氢的方法,成功攻克了氢能在常温常压下难以贮存和释放这一技术瓶颈,实现了氢能液态常温常压运输,而且克服了传统高压运输高成本、高风险的弊病,所储氢在温和条件下加催化剂释放后即可使用。储氢材料的技术性能指标超过了美国能源部颁布的车用储氢材料标准。
实验室研究显示,储氢分子熔点可低至-20℃,能在150℃左右实现高效催化加氢,并在常温常压下进行储存和运输;催化脱氢温度低于200℃,脱氢过程产生氢的纯度可高达99.99%,并且不产生CO、NH3等其他气体;储氢材料循环寿命高、可逆性强(高于2000次);质量储氢容量5.5wt%,体积容量50kg(H2) ·m-3。程寒松告诉记者,所用催化剂无需再生即可重复使用,5年内无需更新。
氢是重要工业原料,如生产合成氨和甲醇,也用来提炼石油,氢化有机物质作为收缩气体,用在氧氢焰熔接器和火箭燃料中。在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属较之其他方法,产品的性质更易控制,同时金属的纯度也高。广泛用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。由于氢气很轻,人们利用它来制作氢气球——氢气球。)氢气与氧气化合时,放出大量的热,被利用来进行切割金属。