2温度压力对氢气渗透率的影响 Ito等sm总结了氢气在水中的溶解度S随外界温度与压力的变化规律，如图1所示。可以看出， 当压力处于1-100atm范围内，溶解度保持相对稳定，而当压力高于100atm时，溶解度随压力的升 高而降低。基于此，Battino等s提出了1atm分压、273-353K条件下氢气在水中的溶解度公式： lnxH,=-48.1611+ 5528.4 +16893ln (5) T 1.1x10 0o of B. 10 9x10 -1000am 8x10 至7x10 6x10 2.6 2.8 3.0 32 1000/T[10K 版稿 ■1氢气在液态水中溶解度S随 变化的阿瑞尼斯图7 Fig.1 Arrhenius plots of hydrogen solubili (in liquid waters Wise等测试了氢气在10到60℃范围内的扩散系数 提出了扩散系数与温度的函数关系式， 其中D=4.9(±0.3)cm2s,E=16.51(0.17)kJmo: D=Doexp(-- 式(6) 在高压PEM电解制氢的常规运行压力范围内(3.5MPa),扩散系数与溶解度主要受温度影响， 而压力产生的影响很小。因此，渗透率也击要与温度相关。图3为氢气在不同干湿状态Nafionl17膜 中渗透率与温度关系的Arrhenius曲线s,9-。可以看出，随温度升高，渗透率呈增大的趋势。Nafion 湿膜中的氢气渗透率约为干膜的50倍 Nafion干膜与PTFE的氢气渗透率接近。 录用高2 温度/压力对氢气渗透率的影响 Ito 等[15-17]总结了氢气在水中的溶解度 S 随外界温度与压力的变化规律，如图 1 所示。可以看出， 当压力处于 1-100 atm 范围内，溶解度保持相对稳定，而当压力高于 100 atm 时，溶解度随压力的升 高而降低。基于此，Battino 等[8]提出了 1 atm 分压、273-353 K 条件下氢气在水中的溶解度公式： ) 100 16 8893ln( 5528 45 ln 481611 2 T . T . x . H     (5) 图 1 氢气在液态水中溶解度 S 随温度 T 变化的阿瑞尼斯图[15-17] Fig.1 Arrhenius plots of hydrogen solubility (SH2) in liquid water[15-17] Wise 等[18]测试了氢气在 10 到 60 °C 范围内的扩散系数，提出了扩散系数与温度的函数关系式， 其中 D0=4.9(±0.3) cm2 ·s-1，ED=16.51(±0.17) kJ·mol-1： ex ( ) 0 RT E D D p D   式(6) 在高压 PEM 电解制氢的常规运行压力范围内（3.5 MPa），扩散系数与溶解度主要受温度影响， 而压力产生的影响很小。因此，渗透率也主要与温度相关。图 3 为氢气在不同干湿状态 Nafion117 膜 中渗透率与温度关系的 Arrhenius 曲线[15, 19-26]。可以看出，随温度升高，渗透率呈增大的趋势。Nafion 湿膜中的氢气渗透率约为干膜的 5-10 倍，Nafion 干膜与 PTFE 的氢气渗透率接近。 录用稿件，非最终出版稿