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    纯钯的机械性能差,在温度低于300度、氢气压力快速升高的情况下,存在着氢脆问题。当钯膜与氢气接触时,氢气溶入钯金属中首先形成阿尔法型氢化钯。如果温度较低,则可能进一步形成贝塔型氢化钯并伴随H/Pd比的快速增高,从而导致钯金属的膨胀与晶格位错并产生应力,当应力过大时,膜会变脆、破裂。为控制H/Pd比的快速增高,一是提高温度或降低氢气压力,从而避免贝塔型氢化钯的形成。另外,在钯膜开始工作时,如果氢原料气增压过快,也会导致H/Pd比的快速增加,从而造成钯的过快膨胀与氢脆。与纯钯膜相比,钯合金膜的H/Pd比受到极大,因此氢脆问题得到解决。钯膜的使用温度一般为300-500摄氏度,高温有利于提高透氢率,但会缩短膜的使用寿命,导致钯膜与金属接头、焊料间相互扩散等一系列问题。钯膜不能进行长时间高温氧化。氢原料气的某些杂质可导致钯中毒,使透氢性能下降,甚至可使膜遭到破坏。能引起钯中毒的物质有:汞、砷化物、卤化物、油蒸气、含硫和磷物质以及粉尘等。
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    氢作为航空燃料的优点有很多,它不仅能满足未来航空燃料的许多要求,重要的是,氢燃料对环境不产生污染。用氢气做燃料在许多方面比烃类燃料更优越,国外20世纪60年代开始研制用氢气作为汽车燃料的问题,常规内燃机经少许修改就可用氢气做燃料。日本对以液氢为燃料的超导磁悬浮列车进行了可行性研究。美国波音公司和刘易斯研究中心对液氢飞机作过可行性研究。可以预见,不久的将来必然以氢取代烃做燃料。用氢气和氧气可进行焊接或金属、非金属的熔化。氢气在氧气中燃烧的温度可过3100K,氢通过电弧的火焰时分解成原子氢,原子氢可用于难熔的金属、高碳钢、耐腐蚀材料、有色金属等的熔融和焊接。用原子氢进行焊接的优点在于,氢原子束能防止焊接部位被氧化,使焊接的地方不产生氧化皮。氢作为能源,是未来发电、电动汽车用燃料电池的燃料。燃料电池是将氢燃料与氧化剂的化学能直接转化为电能,转化效率高,生成物为水,对环境无污染被誉为“零排放”,氢是人类未来的清洁能源。
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    二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。二次能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。当今电能就是应用很广的“过程性能源”;柴油、汽油则是应用很广的“含能体能源”。由于目前“过程性能源”尚不能大量地直接贮存,因此汽车、轮船、飞机等机动性强的现代交通运输工具就无法直接使用从发电厂输出来的电能,只能采用像柴油、汽油这一类“含能体能源”。可见,过程性能源和含能体能源是不能互相替代的,各有自己的应用范围。随着,人们将目光也投向寻求新的“含能体能源”,作为二次能源的电能,可从各种一次能源中生产出来,例如煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、水力、潮汐能、地热能、核燃料等均可直接生产电能。而作为二次能源的汽油和柴油等则不然,生产它们几乎完全依靠化石燃料。随着化石燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有时候这些资源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。
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    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,泄漏后有危险。若能突破储存技术便可以用于各种动力设备。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,或引发氢能利用革命。2007年,Ohsawa的关于氢气选择性抗氧化和对大鼠脑缺血作用的报道是该领域具有开创意义的工作。虽然早在1975年和2001年就有关于氢气抗氧化的报道,但2001年是研究呼吸800kpa氢气14天的效应,而2007年报道是呼吸2kPa氢气不足1小时的效应,两者分压相差400倍,呼吸时间相差600倍,所以这是完全不同性质的工作。该研究将大鼠中动脉临时阻断90分钟(将一根缝合线插到大脑中动脉起始段),然后再灌流,这是经典的脑中风动物模型,类似脑缺血后再恢复血流的情况。在恢复血液供应前5分钟开始给动物呼吸含氢气1、2、4%的混合气体35分钟,结果发现动物脑组织坏死体积非常明显地减少。日本学者将这种作用归因于氢气可以选择性中和羟基自由基(羟基自由基是生物体毒性很强的自由基),尽管氢气也可以中和亚硝酸阴离子,但作用比较弱。氢气的分子效应可在多种组织和疾病存在。
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    目前关于氢气疾病病理生理学机制主流观点仍是氢气的选择性抗氧化,在选择性抗氧化基础上,人们相继证明氢气对各类疾病过程中的氧化损伤,炎症反应、细胞凋亡和血管异常增生等具有作用。活性氧在各类疾病如中风和心肌梗死、代谢性疾病如糖尿病动脉硬化等人类重要急性和慢性疾病的病理生理进程中扮演了重要角色,它是分子氧在还原过程中的中间产物,包括以氧自由基形式存在和非氧自由基形式存在的两大类物质,其中氧自由基又包括羟自由基、超氧阴离子、一氧化氮、亚硝酸阴离子等物质。生理情况下,活性氧在体内不断产生,也不断被消除,处于动态平衡。但在缺血、炎症等病理状态下,机体将产生大量的活性氧。其中,羟自由基和过氧亚硝基阴离子毒性较强,是细胞氧化损伤的主要介质。而一氧化氮、超氧阴离子和过氧化氢等物质毒性较弱,具有重要的信号转导作用。既往在抗氧化损伤的中,还原性过强的药物可能导致机体氧化-还原状态出现新的失衡。2007年Ohsawa等人研究证实,氢气能够选择性消除毒性较强的羟自由基和亚硝酸阴离子,而对其它具有重要生物学功能、毒性较低的活性氧影响不大,此即氢气的选择性抗氧化作用。该作用为抗氧化提供了新的思路。
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