氢的应用发明进步历史

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氢的应用发明进步历史
1671年
爱尔兰化学家罗伯特·波义耳发现铁屑和稀释酸之间会发生反应,并产生气体,也就是氢气。

1766年
英国化学家亨利·卡文迪什同样利用金属和酸之间的反应,首次发现氢气是一种独立的物质,并将其命名为“易燃气”。

1781年
英国化学家亨利·卡文迪什发现该气体在燃烧后会生成水。

故此,卡文迪什一般被后世尊为氢元素的发现者。

1783年
安托万-洛朗·德·拉瓦锡(法国贵族,著名化学家、生物学家,近代化学之父)和皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(法国著名天文学家和数学家)重复并证实了卡文迪什的实验。

拉瓦锡为这一元素命名为拉丁语“Hydrogen”,词源为希腊文中的“水”(ὑδρο)和“创造者”(-γενής),意为“生成水的物质”,日文翻译为“水素”,即“生成水的元素”
雅克·沙尔发明了首个氢气球
1806年
弗朗斯瓦·伊萨克·德·利瓦制造了第一部以氢氧混合物作为燃料的内燃机──德利瓦引擎
1807年
西班牙Isaac de Rivas制造了首辆氢内燃车。

1819年
爱德华·丹尼尔·克拉克发明了氢气吹管
1838年
由德国化学家克里斯提安·弗里德里希·尚班提出燃料电池的原理,并刊登在当时著名的科学杂志
注意:燃料电池(英语:Fuel cell)是一种主要透过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应,把燃料中的化学能转换成电能的发电装置。

最常见的燃料为氢,其他燃料来源来自于任何的能分解出氢气的碳氢化合物,例如天然气、醇、和甲烷等。

1839年
英国物理学家威廉·葛洛夫制作了首个燃料电池。

1852年
亨利·吉法尔发明了首个以氢气提供升力的载人飞艇。

1855年
英国医生合信编写《博物新编》时,把元素名翻译为“轻气”,意旨“最轻的气体”,成为今天中文“氢”字的来源。

1898年
苏格兰化学家詹姆斯·杜瓦用再生冷却法及他所发明的真空保温瓶,首次制成液氢
1899年
詹姆斯·杜瓦制成固体氢
1900年
德国的斐迪南·冯·齐柏林伯爵大力推广氢气载人飞艇运输工具,其所设计的飞船称作齐柏林飞船开始首飞
1910年
氢气载人飞船开始成为常规航班
1914年
8月,第一次世界大战之始已搭载3万5千多人,并无重大事故。

氢气飞船在战时被用于观测及轰炸。

1919年
R34飞船首次不停站横跨大西洋
1925年
发展出氢原子的量子力学描述,此后氢分子以及H2+阳离子又因为结构简单,而成为科学家在研究化学键本质时所用的重要对象。

1931年
12月,美国科学家哈罗德·尤里发现氢的同位素氘(dāo)
1932年
哈罗德·尤里的研究小组发现重水,即含有氘的水
1934年
欧内斯特·卢瑟福(新西兰物理学家,原子核物理学之父)、马克·奥利芬特和保罗·哈特克则在1934年首次制备出氚(chuān)
1937年
兴登堡号空难:
5月6日,兴登堡号飞船所使用的仍然是氢气,飞船准备降落于新泽西州时,在半空中起火焚烧并坠毁,造成36人死亡。

整个事故经电视直播,且全程被拍摄下来。

人们最早认为是泄漏的氢气爆炸造成了这场事故,但之后的调查却指出,是飞船镀铝的表面布料被静电点燃引致起火。

此后,氢气在载人飞艇及气球填充上的应用已被较稳定的氦气所完全取代
第一部氢冷汽轮发电机在俄亥俄州代顿投入使用,这种发电机以氢气作为转子和定子的冷却剂。

由于氢气的导热性极佳,所以至今仍是最常用的发电机冷却剂。

1950年
1月,美国总统杜鲁门决定研制氢弹。

氢弹的研究工作由匈牙利籍犹太裔科学家爱德华·泰勒领导。

爱德华·泰勒被称为美国氢弹之父。

1951年
5月,氢弹原理试验准备工作就序,试验弹代号“乔治”,在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行。

极其笨重(达62吨)的试验装置放在60余米的钢架上,装置以液态氘作为核聚变原料,并有冷却系统使氘处于极低温。

试验证明爆炸威力大大超过原子弹
1952年
11月1日,美国“常春藤麦克”氢弹试验装置,在太平洋的埃内韦塔克环礁上爆炸。

该装置高6米,直径为1.8米,重达65吨,看上去像个大暖瓶,爆炸威力达1000万吨TNT当量。

相当于广岛型原子弹的500倍。

“常春藤麦克”体积比一辆载重汽车还大,它必须装有笨重的制冷系统
1953年
8月,苏联宣布氢弹试验成功,是第一个成功把氢弹实用化的国家。

1954年
美国的第一颗实用型氢弹在比基尼岛试验成功
1955年
犹太裔意大利-美国物理学家埃米利奥·塞格雷和美国物理学家欧文·张伯伦通过使用粒子加速器“Bevatron”发现了反质子,即反氢的原子核。

在此实验中还发现了反中子。

苏联萨哈罗夫留在萨罗夫主导研发并设计制造出苏联首枚百万吨级氢弹,并成功试爆有史以来破坏力最大核武器——沙皇炸弹,爆炸当量超过5000万吨。

安德烈·德米特里耶维奇·萨哈罗夫被称为苏联氢弹之父。

1957年
5月15日,英国拥有氢弹
1967年
6月17日,中国氢弹之父于敏率领的研制团队,中国氢弹试验成功
1968年
8月,法国拥有氢弹
1970年
当时发生第一次能源危机时,由John Bockris 在美国通用汽车公司技术中心在演讲所创造新名词:氢经济(英文:Hydrogen Economy)一词,主要为描绘未来氢气取代石油成为支撑全球经济的主要能源后,整个氢能源生产、配送、贮存及使用的市场运作体系。

1975年
氢治疗开始(效果至今是谜,不可轻易尝试):
当时,有人在《科学》杂志上发表论文,称连续呼吸8个大气压97.5%氢气14天,高压氢气可以有效治疗动物皮肤恶性肿瘤,并认为这是通过抗氧化作用而得到的效果。

1977年
美国海军的导航科技2号卫星(NTS-2)搭载了首个镍氢电池。

国际太空站、2001火星奥德赛号及火星全球探勘者号都配备了镍氢电池。

处于地球阴影部分的时候,哈勃太空望远镜也是由镍氢电池供电的。

这个电池在运作19年后(超过设计年期13年),终于在2009年5月被更换下来。

1990年
国际实用温标(ITS-90)把氢在平衡态下的三相点温度定义为13.8033 K,从而为开尔文温标定下了国际标准。

2001年
氢治疗开始(效果至今是谜,不可轻易尝试):
法国潜水医学家证明,呼吸8个大气压高压氢气还可治疗肝曼森血吸虫感染引起的炎症反应,首次证明氢气具有抗炎作用,并提出氢气与羟自由基直接反应是治疗炎症损伤的基础。

2002年
冰岛一直致力于在2050年成为世界上第一个氢经济,其通过电解产生氢气2000吨,主要用于生产对化肥的氨(NH3)
2003年
在冰岛,第一个公共加氢站在雷克雅未克市开放于2003年。

这个加氢站服务戴姆勒- 克莱斯勒公司建造的三个巴士,服务于雷克雅未克市公共交通网。

2004年
本田利用本田燃料电池堆开发了一种燃料电池摩托车。

还有其他几个单车例子和自行车例子使用了氢气燃料电池引擎。

2007年
BMW Hydrogen 7,使用氢与汽油两用内燃机限量生产上市(使用氢燃料时最远行程为200km)。

一个Horizen燃料电池的小型无人机(燃料电池为动力的无人飞行器),创下无人机飞行距离的记录
1月,Daimler AG,36部Ballard Power Systems的燃料电池巴士实验巴士已经成功完成了一个在11个城市的三年的试运行。

氢治疗开始(效果至今是谜,不可轻易尝试):
日本医科大学太田成男教授采用浓度为2%的氢气治疗动物脑缺血的试验取得了成功,并且在《自然医学》杂志上发表,“氢气疗
2008年
本田FCX Clarity,使用氢燃料电池,以出租车辆推出
2月,波音公司的研究人员和在欧洲产业合作伙伴进行的飞行试验,试飞了由燃料电池和轻型电池供电的载人飞机。

2009年
美国海军研究实验室(NRL)的离子虎(Ion Tiger)利用氢为动力的燃料电池,飞行了23小时17分钟
2010年
在美国有超过85个加氢站
2014年
氢治疗开始(“氢医学”仍然处于基础和临床研究阶段,不可轻易尝试):3月,中国医疗保健国际交流促进会氢分子生物医学专业委员会也宣布成立。

9月9日,中国地质大学(武汉)可持续能源实验室开发的液态储氢技术已经完成了实验室阶段的研究,正准备进行大规模中试和工程化试验。

11月15日,中国台湾目前在日月潭亦有燃料电池客船“希望之星号”,为台湾燃料电池系统制造商“锡力科技”(YC synergy)所设计之燃料电池与锂电池混合动力系统,正式完工并经过下水测试
12月15日,一款氢燃料电池车丰田Mirai在日本
2015年
截至2015年,反氢是唯一被合成过的反物质原子
世界上第一个燃料电池船HYDRA使用了碱性燃料电池(AFC)系统,用6.5-kw的输出。

冰岛一直致力于将其庞大的捕鱼船队使用的燃料电池提供辅助动力,并最终提供船上的主要动力。

2016年
1月,英国爱丁堡大学科学家利用钻石对顶砧制造出某种极端高压状态,从而生成“第五状态氢”,即氢的固体金属状态。

这种状态的氢通常存在于大型行星或太阳内核之中,分子分离成单原子,电子的行为特征像金属电子一样。

1月6日,朝鲜宣称成功试爆氢弹(存疑,联合国五大常任理事国外,唯一宣称制作出氢弹的国家)
9月,中国扬子江汽车集团实验生产线首次下线一台常温常压氢能储存公车泰歌号,该实验车几乎已经达成商业运行能力,其科技突破在于采用一种化学吸收剂将液态氢吸收混和其中,之后再用催化剂还原释放,解决了氢能危险或高成本的储。

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