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可再生生物质资源共同热分解制备富氢气体的研究现状摘要：生物质资源丰富，对环境的友好性以及可再生性受到了越来越广泛的重视。
氢，清洁无污染，高效，可存储和运输，被视为最理想的能源载体和将来矿物燃料的可替代能源。
生物质热化学转化制取富氢气体的技术路线也为氢能源系统的发展提供了广阔的前景，同时热解产生的大量副产物活性C可以应用于多个方面。
本文主要介绍了生物质热化学转换制氢的一些方法，当前存在的问题，研究进展以及解决的方法，并对未来的发展和应用前景做出了一定的预测,以及副产物活性C在土壤重金属污染防治中的一些应用。
关键词：生物质；氢；热解；活性炭；土壤重金属Abstract: Biomass is an abundant resource in nature, because of its’ environmental friendly and renewable characters, it has aroused more and more concerns about its’ value nowadays. The hydrogen ,which is clean and pollution-free、high-efficiency、easy to storage and transport ,having been regarded as the most ideal energy carrier and the best alternative energy of fossil fuel. The research about Pyrolysis of biomass to make hydrogen-rich gas has provided us the wider prospect of the use of hydrogen energy system, at the same time the by-products of the pyrolysis: carbon can be used in many fields. This essay mainly introduces different methods about pyrolysis of biomass to produce hydrogen-rich gas, the issue in those researches, researching progress and ways to solve these problems and make some predictions about future progress and application, meanwhile the use of by-products: active carbon in the fields of prevention management of heavy metals.Key words：biomass; hydrogen; pyrolysis; active carbon; heavy metals in soil前言：能源战略的需要：能源是人类生存和发展的重要物质基础，是人类从事各种经济活动的原动力，也是人类社会经济发展水平的重要标志。
生物质气化及制氢技术研究随着全球能源需求的不断增长，以及对环境保护的日益重视，开发新型清洁能源已经成为了各国的共同目标。
而生物质能作为一种可持续发展的清洁能源，越来越受到了人们的关注。
在众多生物质能技术中，生物质气化及制氢技术属于比较重要的一种，在此，我们将介绍其研究现状及前景。
一、什么是生物质气化？生物质气化是一种将生物质高温下反应，产生可再生能源的技术。
在生物质气化过程中，通过加热和催化的方式，将生物质原料转化成气体，其中包括主要的一氧化碳、氢气、二氧化碳以及少量甲烷等气体。
这些气体可以被用作化学建材生产的原料，也可以被用作发电机及燃料电池的燃料。
二、生物质气化技术的研究现状在生物质气化技术的研究过程中，最主要的挑战就在于技术难度较高，生产成本较高。
如果没有适当的技术和设备，那么生物质气化及制氢就难以实现。
因此，各国科学家和工程师不断进行研究，以提高生物质气化技术的效率和成本。
目前，生物质气化技术被成功应用于能源工业、化工工业、建筑材料和环保领域。
世界各个国家开展了大量的基础研究和应用研究工作，从技术研究到生产应用，不断深化和完善这项技术。
三、制氢技术的研究现状制氢技术一般是指通过各种化学和物理方法，将水分解成氢气和氧气的过程。
氢气是一种绿色、清洁、高效的能源，因此制氢技术也是一项重要的绿色能源技术。
目前，制氢技术的研究现状非常活跃，主要集中在以下几个方面：（1）常规制氢技术指通过加热或电解的方法来产生氢气，其中电解水制氢是最常见的方法。
该方法优点是制氢条件稳定、不受环境影响，但成本较高。
（2）生物制氢技术利用微生物，通过生物转化的过程产生氢气。
该方法具有可持续性、能源浓度高、温度低等优点，但需要进一步的研究和改进。
（3）水热加氢制氢技术利用高压、高温条件下，将水利用氢化剂转化为氢气的方法。
该方法能够有效提高水的能源利用率，但在实践过程中存在技术和安全问题。
四、生物质气化与制氢技术的应用前景生物质气化及制氢技术的应用前景广阔。
生物质制氢技术在能源领域的应用前景分析近年来，越来越多的人开始意识到能源问题的严重性，尤其是化石能源的不可持续性。
因此，寻找新的清洁能源替代品已成为当前各国都在努力追求的目标。
而生物质制氢技术则是一个备受关注的领域，被认为是未来可持续能源的重要方向之一。
一、生物质制氢技术的原理与优势生物质制氢技术是指将天然的有机材料，如植物和动物的生物质，通过生物化学反应转化为氢气的过程。
生物制氢技术的优势在于其原材料来源广泛，可以利用农业、林业、畜牧业和城市生活垃圾等废弃物，避免了传统燃料的依赖性和环境压力。
同时，生物制氢技术的副产品也是一种有机肥料，可以帮助提高农业生产效率。
二、生物质制氢技术的应用前景1. 食物作物工业化和食品加工生物质制氢技术可以利用废弃的植物、果皮等有机废弃物来生产氢气，同时生产的肥料也可以用于种植新的作物。
这种生产方式的可持续性比传统的农业生产方式更高，并且还可以减少有机废物对环境的污染，为环保事业贡献力量。
2. 能源生产生物质制氢技术可以将废弃物转化为燃料，从而产生能源。
这种能源的质量和效果与传统的化石燃料相当，但是生物质制氢技术产生的氢气是一种可再生能源，不会像化石燃料一样引起环境问题，其产生的废弃物也是对环境友好的。
3. 汽车工业生物质制氢技术是汽车工业最有前途的技术之一，因为氢燃料电池汽车所使用的氢气可以通过生物制氢技术来生产，而且使用氢气作为燃料的汽车不仅能为环境做出贡献，还可以拓展汽车产业的市场前景。
值得一提的是，今年中国政府提出了“氢能源汽车”发展战略，更是为生物质制氢技术在汽车工业的应用提供新的机遇。
三、生物质制氢技术的局限与挑战与其优势相比，生物质制氢技术的局限性也十分明显，如生产成本较高、生产设施占地面积大等。
此外，还有技术难题，如如何提高产氢微生物的生产能力、如何提高氢气产率、如何完善装置设计等。
为了克服这些挑战，目前许多国家都曾涉足生物质制氢技术的研究与探索，如澳大利亚、印度、美国等，应用实践中展现出了良好的效果。
生物质能制氢方法原理和经济性导读：1、生物质制氢气方法；2、生物质生物发酵制氢原理；3、光合细菌产氢示意图；4、黑暗厌氧发酵产氢示意图；5、生物制氢应用到工业中的经济性。
生物质是一种复杂的材料，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，以及少量的单宁酸、脂肪酸、树脂和无机盐。
这种可再生的原材料具有很大的潜力，可用于发电和生产高附加值化学品。
生物质能源作为一种新型可再生能源用于制氢，是绿色氢气的重要来源。
生物质制氢的主要途径为生物质发电，然后用电解水制氢；或者生物质发酵制氢；或者用生物质化工热裂解制氢；还可以利用生物质制成乙醇，再进行乙醇重整制氢。
可表示为表4-2。
表4-2生物质制氢气方法生物质发电，再用此电电解水制氢，与通常的电解水制氢并无不同。
这里主要介绍生物质生化发酵制氢、生物质化工热裂解制氢和生物质制乙醇、乙醇制氢。
生物质生物发酵制氢原理根据所用的微生物、产氢底物及产氢机理，生物制氢可以分为3种类型：①绿藻和蓝细菌(也称为蓝绿藻)在光照、厌氧条件下分解水产生氢气，通常称为光解水产氢或蓝、绿藻产氢；②光合细菌在光照、厌氧条件下分解有机物产生氢气，通常称为光解有机物产氢、光发酵产氢或光合细菌产氢；③细菌在黑暗、厌氧条件下分解有机物产生氢气，通常称为黑暗(暗)发酵产氢或叫发酵细菌产氢。
(1)光解水产氢(蓝、绿藻产氢)蓝细菌和绿藻的产氢在厌氧条件下，通过光合作用分解水产生氢气和氧气，所以通常也称为光分解水产氢途径。
其作用机理和绿色植物光合作用机理相似，这一光合系统中，具有两个独立但协调起作用的光合作用中心：接收太阳能分解水产生H+、电子和O2的光合系统Ⅱ(PSⅡ)以及产生还原剂用来固定CO2的光合系统I(PsI)。
PSⅡ产生的电子，由铁氧化还原蛋白(Fd)携带经由PSn和PSI到达产氢酶，H+在产氢酶的催化作用下在一定的条件下形成H2。
产氢酶是所有生物产氢的关键因素。
绿色植物由于没有产氢酶，所以不能产生氢气，这是藻类和绿色植物光合作用过程的重要区别所在，因此除氢气的形成外，绿色植物的光合作用规律和研究结论可以用于藻类新陈代谢过程分析。
生物制氢技术的发展及应用前景摘要：氢气作为环境友好的洁净能源和高能燃料，在国民经济的各个方面有着重要的应用，如何经济、高效制氢已经成为有待解决的重大问题。
与传统制氢技术相比，生物制氢技术以其低成本、可处理有机废弃物等优点受到了人们的重视。
本文对生物制氢技术及其发展历程进行了介绍，对生物制氢技术的应用前景进行了展望。
关键词：生物制氢技术发展应用前景随着社会的进步与发展，人们对能源的需求也日益提高。
目前我国的能源消费结构还是以煤、石油等化石能源为主，化石能源的短缺和大量燃烧所带来的环境污染已经成为面临的两大难题，开发新型清洁、高效、可再生的绿色能源势在必行。
氢气因其高热值、清洁、高效、可再生等优点，具有十分广阔的开发前景。
目前，氢气的制取有高温分解天然气、电解水、太阳能制氢、水煤气转化、甲烷裂解等方法，但是大都成本过高或者可操作性过低。
随着氢气用途的日益广泛，如何经济、高效制氢已经成为有待解决的重大问题。
一、生物制氢技术的概述1.生物制氢技术简介生物制氢是利用某些微生物的代谢过程，以工农业废水、废渣等为原材料，在常温常压的条件下以有机物为基质产生氢气的方法，把废弃物的处理与能源回收相结合，生产过程清洁、节能，不消耗矿物资源。
随着20世纪70年代石油危机，各国政府和科学界开始寻找替代能源，生物制氢技术受到了广泛的关注，并以此开展了研究，现代生物技术的应用，极大的促进了生物制氢技术的发展。
现有的研究表明，氢气与某些厌氧微生物的代谢过程密切相关。
例如，氢代谢在调节厌氧发酵的碳及电子流动中起着重要的作用，氢代谢伴随着各种有机物的分解及合成，为厌氧微生物的正常生长提供所必须的能量。
根据微生物的能量利用形式，可以将产氢微生物分为光能产氢微生物和厌氧发酵微生物，其中光能产氢微生物可进一步分为光能自养微生物和光能异养微生物。
光能自养微生物，例如蓝细菌和绿藻，在光照、厌氧的条件下通过分解水从而产生氢气；光能异养微生物，例如光合细菌，在光照、厌氧的条件下分解有机物产生氢气；厌氧发酵微生物，例如厌氧细菌，在黑暗、厌氧条件下分解有机物产生氢气。
生物制氢技术的研究与应用近年来，环保领域的发展日益壮大，一系列的环保技术也逐渐进入人们的视线，其中生物制氢技术就是一种备受关注的环保技术。
生物制氢技术是指利用生物学的方法，将生物质、废弃物等有机物质降解成氢气和二氧化碳等产物。
该技术具有绿色环保、节能减排等诸多优点，成为研究和应用的热点。
一、生物制氢技术的研究1. 生物制氢的原理生物制氢是通过固定生物体内的降解酶，将有机物质降解成H2和CO2产物，该程序在微生物的细胞质内进行。
生物制氢通常是在好氧条件下通过厌氧代谢产生的，同时还产生了大量的代谢废物和热能。
此外，生物制氢的反应通常是在低氧或者没有氧的条件下进行的。
2. 生物制氢的特点生物制氢技术具有以下特点：（1）低能耗，减少二氧化碳排放，且易于实现。
（2）生物体生长速度快，能源密度大。
（3）微生物生存环境容易调控，生物制氢反应的生产效率高。
（4）反应产物获得容易。
3. 生物制氢技术的研究进展生物制氢技术的研究波澜不断。
从最初的基础研究，到现在的工程化转化和应用，生物制氢技术已经成为生物质能的主要领域之一。
目前主要的研究方向有以下几个：（1）微生物资源的筛选和改良：微生物的特点是反应环境容易控制，因此研究生物制氢的重要方向是微生物资源的筛选和改良。
金属细菌和光合细菌是目前研究的热点。
（2）发酵条件的优化：作为生物制氢反应最重要的参数之一，发酵条件的优化是生物制氢研究的重要方向之一。
影响发酵条件的因素有氧量、温度、pH、废物浓度等。
（3）工程化转化：工程化转化是将科研成果应用到实际生产中的重要途径。
随着生物制氢技术的研究不断深入，在工程化转化方面也出现了新的构想和思路。
例如以光合细菌为基础的微型反应器。
二、生物制氢技术的应用1. 生物制氢技术在能源领域的应用（1）生物质能的转化：生物质能包括生物质固体、生物质液体和生物质气体三种形态，其中生物质液体和生物质气体的生物制氢技术技术成熟。
通过生物制氢技术将其转化成氢气，具有广泛的应用前景。
生物制氢技术
生物制氢技术是指利用微生物或生物体内的酶类等酶催化系统，通过生物转化过程产生氢气的技术。
这种技术具有低成本、环保、能源来源广泛等优势。
生物制氢技术主要有三种方式：生物光合制氢、生物化学制氢和生物电化学制氢。
其中，生物光合制氢是利用光能驱动微生物进行光合作用，产生氢气的过程；生物化学制氢是利用微生物在无氧状态下分解有机物质，产生氢气的过程；生物电化学制氢是利用微生物在电极上进行电化学反应，产生氢气的过程。
目前，生物制氢技术的研究已经取得了一些进展。
例如，利用藻类进行生物光合制氢的研究已经取得了一定的成果；利用微生物进行生物化学制氢的研究也已经在实验室中得到了成功；利用微生物进行生物电化学制氢的研究也已经进入实验室实验阶段。
未来，生物制氢技术将成为可再生能源领域的重要技术之一。
通过不断地研究和改进，生物制氢技术有望达到商业化应用的水平，为人类提供更加环保和可持续的能源来源。
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