利用聚合物电解质膜，新方法简化氢气提纯过程

提炼金属、制造化肥和为重型车辆的燃料电池提供动力，都是需要净化氢气的过程。但是，将氢气从其他气体的混合物中提纯或分离出来可能很困难，需要经过几个步骤。宾夕法尼亚州立大学化学工程系副教授Chris Arges领导的一个研究小组证明，使用一个配备了新开发的膜材料的泵可以简化这一过程。

研究人员使用一个电化学氢气泵来分离和压缩氢气，从被称为合成气的燃料气体混合物中的回收率为85%，从传统的水气变换反应器出口流中的回收率为98.8%--这是记录的最高值。该团队在《ACS能源通讯》上详细介绍了他们的方法。

研究员表示，关键是使用高温、质子选择的聚合物电解质膜，它可以快速、经济地从二氧化碳和一氧化碳以及其他气体分子中分离出氢气。

在未来，研究人员计划调查他们的方法和工具将如何帮助净化储存在现有天然气管道中的氢气。他们还从未以这种方式分配和储存氢气，但他们有着巨大的兴趣。氢气可以帮助通过燃料电池或涡轮发电机产生电力，以支持基于太阳能或风能的系统和各种更可持续的应用。挑战在于，氢气必须以低于5%的浓度储存在管道中，因为它可能使管道退化，而最终的应用需要超过99%的纯氢。

该研究论文题为"Electrochemical Pumping for Challenging Hydrogen Separations"，已发表在《ACS能源通讯》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c02853

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