電子工業(yè)半導(dǎo)體制造:在半導(dǎo)體芯片制造過程中,氫氣被廣泛應(yīng)用于多個環(huán)節(jié)。例如,在硅片的清洗工藝中,氫氣等離子體可用于去除硅片表面的雜質(zhì)和氧化物,硅片表面的清潔和活性。在化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝中,氫氣作為載氣和反應(yīng)氣體,參與薄膜的生長過程,有助于提高薄膜的質(zhì)量和性能。
電解水制氫方面 改進(jìn)催化劑 1 :開發(fā)新型催化劑,如納米催化劑、氮摻雜碳納米管等,提高電解水反應(yīng)的活性,降低過電位,提升電解效率。通過摻雜技術(shù)調(diào)整催化劑電子結(jié)構(gòu),結(jié)合分子動力學(xué)模擬設(shè)計催化劑結(jié)構(gòu)和組成,在提率的同時降低成本。
電解水制氫:在現(xiàn)有條件下,假設(shè)工業(yè)用電價格為 0.4 元 /kWh,堿性電解水制氫成本為 29.9 元 /kg,PEM 電解水制氫成本為 39.87 元 /kg。當(dāng)可再生能源電價降至 0.16 元 /kWh,堿性電解和 PEM 系統(tǒng)電解設(shè)備價格分別降至 1000 元 /kW 和 2750 元 /kW 時,堿性電解水制氫和 PEM 電解水制氫成本分別是 11.64 元 /kg 和 14.34 元 /kW。
粉末冶金:在粉末冶金生產(chǎn)中,氫氣用于還原金屬粉末,如鐵粉、銅粉等,以去除粉末表面的氧化物,提高粉末的純度和活性。同時,在燒結(jié)過程中,氫氣作為保護(hù)氣體,防止金屬粉末在高溫下被氧化,燒結(jié)制品的質(zhì)量。
該試驗項目由英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)資助,展示了使用氫氣替代天然氣作為可行燃料商業(yè)化生產(chǎn)石灰的潛力,某制藥廠氫氣燃?xì)忮仩t應(yīng)用:某制藥廠在生產(chǎn)線中使用氫氣燃?xì)忮仩t來加熱反應(yīng)釜。與傳統(tǒng)燃料鍋爐相比,氫氣燃?xì)忮仩t在加熱過程中更加均勻,有效提高了藥品生產(chǎn)效率。
通過對 MOFs 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化,可提高其對氫氣的吸附能力和吸附熱,從而提高儲存效率。同時,MOFs 的合成方法不斷改進(jìn),逐漸降低了生產(chǎn)成本。例如,采用溶劑熱法、微波輔助合成法等合成方法,可縮短合成周期、降低能耗,進(jìn)而降低材料成本。