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氢能源被视为21世纪具发展潜力的清洁能源。目前，水汽变换（WGS）反应（CO+H2O→H2+CO2）是工业上大规模制备氢气的主要方法。但WGS过程通常需要在高温（180°C-250°C）和高压（1.0-6.0MPa）的条件下进行。除了苛刻的反应条件，通过WGS反应制得的氢气往往含有约1%-10%的CO残留及反应产物CO2和CH4等，需要进一步的分离纯化才能进行下游的应用。因此，发展更经济的、环境友好的方法，在温和条件下直接制备高纯氢气是氢能源发展的迫切需求，但也极具挑战。
邓德会团队经过长期探索，结合电化学反应原理，巧妙地将WGS的氧化还原反应拆分为彼此分离的两个半反应，首次提出了一种能在常温常压下直接制备高纯氢气的电化学水汽变换概念。EWGS反应中，CO在阳极发生氧化反应，生成的CO2与电解质KOH进一步反应生成碳酸钾，避免了CO2的排放；同时水在阴极直接被还原生成高纯氢气。阴阳两极由阴离子交换膜分隔开，保持溶液离子平衡的同时分隔两极产物，因此从原理上避免了传统WGS中氢气需要分离提纯的过程。通过对催化剂的设计和电极结构的优化，该反应在常温常压条件下实现99.99%高纯氢的制备并且达到接近的产氢法拉第效率。优化后的PtCu催化剂在EWGS反应中的阳极起始电位降低至接近0V，显著低于电解水的阳极理论电位1.23V；在0.6V时LSV电流密度达到70mA/cm2，比商品的Pt/C催化剂的活性了12倍以上；该催化剂经过475小时的稳定性测试后仍能够保持高的活性。在此基础上，该团队与大连化物所研究员苏海燕等合作，通过理论计算发现，Cu的引入减弱了CO在Pt上的吸附，有效避免了催化剂的中毒，从而实现了该催化剂在EWGS中的高活性和高稳定性。相比于传统的WGS，EWGS是一种完全不同的、可以在室温常压下进行的催化过程，这为低能耗生产高纯氢气提供了新思路。
以上研究得到科技部重点研发计划、自然科学基金项目、中科院前沿科学重点研究项目、中科院洁净能源创新研究院合作基金项目、教育部能源材料化学协同创新中心（2011·iChEM）和博士后创新人才支持计划的资助。
化学理论在生活中应用
师者,传道,授业,解惑也.作为高中化学教师,如何把化学理论与现实生活的联系 真正为学生授业,解惑的师者,正是化学教师同共探索的方向.下面是本人教学中累积的化学理论在生活中应用:
一, 日日相伴的化学品——食盐,碘化合物
我们知道食盐的主要成分就是氯化钠, 这是人们生活中常用的一种调味品.但是它的作用绝不仅仅是增加食物的味道,它是人体组织的一种基本成分,对保证体内正常的生理,生化活动和功能,起着重要作用.Na+和Cl-在体内的作用是与K+等元素相互联系在一起的,错综复杂.其主要的作用是控制细胞,组织液和血液内的电解质平衡,以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡.Na+与K+,Ca2+,Mg2+还有助于保持神经和肌肉的适当应激水平;NaCl和KCl对调节血液的适当粘度或稠度起作用;胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液,胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的.此外,适当浓度的Na+,K+和Cl-对于视网膜对光反应的生理过程也起着重要作用.此外,常用淡盐水漱口,不仅对咽喉疼痛,牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和作用,还具有感冒的作用.(此知识在人教版高一化学的《碱金属》)
碘化钾,碘化钠,碘酸盐等含碘化合物,在实验室中是重要试剂;在食品和医疗上,它们又是重要的养分和药剂,对于维护人体起着重要的作用.碘是人体内的一种必需微量元素,是甲状腺激素的重要组成成分.正常人体内共含碘15 mg～20 mg,其中70%～80%浓集在甲状腺内.人体内的碘以化合物的形式存在,其主要生理作用通过形成甲状腺激素而发生.因此,甲状腺素所具有的生理作用和重要机能,均与碘有直接关系.人体缺乏碘可导致一系列生化紊乱及生理功能异常,如引起地方性甲状腺肿,导致婴,幼儿生长发育停滞,智力低下等.我国是世界上严重缺碘的地区,全国约有四亿人缺碘.政府也采取了一些措施,如:提供含碘(碘的化合物)食盐和其他食品(如高碘蛋),井水加碘,食用含碘丰富的海产品等,其中以含碘食盐为方便有效.1991年3月我国政府向国际社会做出庄严承诺:2000年在中国大陆碘缺乏病.(此知识在人教版高一化学的《卤族元素》)
二, 人生五味子之一——醋(酸)
江苏徐州华科实验设备有限公司成立于2007年，拥有自主研发生产等部门，为不断满足 实验台市场与客户的需求，公司不断引进专业的研发人才及先进的生产设备。可按客户要求研发生产各系列 实验台产品。为保证产品品质，公司制定有一系列完整的生产工艺规范，及对所有供应商与物料都有严格的甄选与管控制度。以限度从源头管控品质，确保所有物料及工艺均符合相关的标准要求。公司的目标就在于通过持续提供新产品响应市场需求，坚持以“诚信为本，以质取胜”的经营理念，奉行“客户至上”的经营方针，已得到客户广泛的认同和信任。竭诚为广大新老客户提供优质的 实验台产品、完善的服务，而保持行业地位。
首先，我们学习二氯乙烷是什么。二氯乙烷是无色或浅黄色透明液体，难溶于水主要用作氯乙烯制取过程的中间体，也用作溶剂等。室温下是无色，有氯仿气味的液体。有毒，而且具有潜在致癌性。常温常压下为无色透明油状剧毒液体。难溶于水，可与乙醇、乙醚、氯仿等各种有机溶剂混溶，能溶解油和脂。
对人体的损害二氯乙烷属高毒物质。其毒作用于中枢神经系统和肝脏、肾脏，对中枢神经系统的麻醉和抑制作用突出。对皮肤、呼吸道、眼睛有刺激作用，可引起接触性皮炎和肺水肿。
急性中毒多见于高浓度吸入者，经数分钟至数十分钟潜伏期，患者出现头晕、头痛、烦躁不安、乏力、步态不稳、意识模糊,也可有恶心、呕吐、腹痛、腹泻症状。病情可突然恶化而剧烈头痛、频繁呕吐、抽搐、昏迷，严重者可致死亡。发病几天后可出现肝、肾损害。吸入中毒还有流泪、咽喉痛、咳嗽和上呼吸道刺激症状甚至肺水肿症状。
亚急性中毒见于较长时间接触较高浓度经呼吸道吸入者，潜伏期可数天至十余天；表现以中毒性脑病为主，肝、肾及肺水肿少见；可发生在上班或休班后突然起病。
二氯乙烷引起慢性中毒目前尚无诊断标准，长期接触可出现头痛、失眠、乏力、腹泻、咳嗽等症状，也可有肝肾损害、肌肉震颤和眼球震颤。皮肤接触可引起干燥、皲裂、脱屑。
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