水煤气变换反应
水煤气变换反应指的是一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程： : CO + H₂O CO₂ + H₂ 水煤气变换反应由意大利物理学家费利切·丰塔纳于1780年发现。 但直到很久以后，人们才认识到该反应的工业价值。20世纪初之前，氢气是通过高压蒸汽与铁反应生成氧化铁和氢气而制取的。随着需要氢气的工业工艺的发展，人们需要一种更经济、更高效的制氢方法。为了解决这个问题，人们将水煤气变换反应与煤气化相结合来制氢。 参考文献 蒸汽重整 合成…
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電化學工程
電化學工程（）是化學工程的一個分支，涉及電化學現象的技術應用，例如化學物質的電合成、金屬及精煉、液流電池及燃料電池、電沉積表面改質、電化學分離以及腐蝕等。該學科是電化學與化學工程之間的重疊領域。 在美國，超過6%電力應用在大規模電化學操作上。 範圍 電化學工程考慮電流分佈、流體流動、傳質和電反應動力學，以設計高效的電化學反應器。 歷史 麥可·法拉第於1833年描述了他的電解定律，首次涉及電荷量和換算質量。 1886年，查爾斯·馬丁·霍爾…
水分解
（一種水分解反應）化學反應示意圖。]] 水分解（）是將水分解為氧氣和氫氣的化學反應： :2 H2O → 2 H2 + O2 具效率性和經濟性的光化學水分解將是帶動氫經濟發展的技術性突破。目前尚無工業級純水分解應用，但兩個子反應（氫氣製造和氧氣製造）相對成熟。工業上，海水或鹽水分解主要用於生產氯氣；然而，其製程餘氫約佔全球氫氣供應之5%。光合作用亦可進行水分解，但不會產出氫氣。水分解之逆反應是氫燃料電池的基礎。 分解 在分解的過程中,最簡…
克瓦納過程
熱解所產生的（最大粒徑1微米）SEM影像。]] 克瓦納過程（），或稱為克瓦納碳黑和氫氣過程（；簡稱CB&H），是一種從碳氫化合物（如甲烷、天然氣或生物燃氣等）生產碳黑和氫氣的過程，該過程無溫室氣體產生。該過程係由挪威工程公司於1980年代研發，並於1999年首度進行商業化。經改進的克瓦納過程可在低成本下增加甲烷熱解處理量。 該過程在1600°C的電漿燃燒爐中經吸熱反應將碳氫化合物分解為碳和氫；碳粒和氫氣形成氣溶膠型態的混合物。 :C_\…
光電化學電池
光電化學電池（）是兩種不同類別的設備。第一種類似染料敏化太陽能電池產生電能，滿足光伏電池的標准定義。第二種是光電解電池（），入射至、半導體或浸在電解液中的水性金屬上的光直接引起化學反應，例如通過水電解產生氫的裝置。 兩種類型的設備都是太陽能電池的變體，其中光電化學電池的功能是利用光電效應（或非常類似的光伏效應）將電磁輻射（通常是太陽光）直接轉換為電能或轉換為本身可以很容易地用來產生電力（例如，可以燃燒產生氫以產生電能，參見光氫）。 外部…
光氫
光氫（）是在人造或自然光的幫助下產生的氫。這就是樹的葉子如何將水分子分裂成質子（氫離子）、電子（產生碳水化合物）和氧（作為廢物釋放到空氣中）。光氫也可以通過紫外線使水光解離而產生。 有時在通過使用諸如細菌或藻類之類的微生物從陽光中獲取可再生能源的背景下討論光氫。這些生物利用氫化酶產生氫，氫酶將水分解反應產生的質子轉化為氫氣，然後收集該氫氣並將其用作生物燃料。 參見 光電化學電池 光合成 氫循環 氫經濟 參考文獻
光催化水分解
光催化水分解（）是在光化學電池中進行光催化的人工光合作用過程，以人造或自然光將水分解成氫氣和氧氣。理論上，僅需要光能（光子）、水和觸媒等。這個主題是許多研究的重點，但是到目前為止，還沒有任何技術可以商業化。 隨著公眾對全球暖化認識的提高，氫燃料（一種清潔燃燒的燃料）生產受到了越來越多的關注。人們正在研究諸如光催化水分解等方法來生產氫氣。水分解利用水是一種廉價的可再生資源，因此具有特殊的前景。光催化水分解具有使用觸媒和陽光從水中產生氫的簡…
人工光合作用
人工光合作用（）是模仿生物自然光合作用的一類化學過程，將陽光、水及二氧化碳轉化為碳水化合物與氧氣。人工光合作用一詞通常指涉任何能夠將太陽能捕捉並儲存在燃料化學鍵的任何技術框架。將水轉化為氫氣和氧氣的光催化水分解技術是人工光合作用的主要研究方向。另一研究領域為光驅動二氧化碳減排，這複製並延續了碳固定的研究。 此一研究領域包括太陽能燃料直接生產裝置的設計與組裝、光化學及其燃料電池之應用、以及由酵素與光養微生物應用於生質燃料與生質氫氣之產製工…