77材料：实验与研究信息记录材料2022年12月第23卷第12期0引言由于不可再生资源如石油、煤炭等能源的日益消耗，能源问题成为世界性的难题。大量的使用含碳化合物进行的各种工业活动导致了大面积的环境污染，碳氧化合物的排放也造成了全球气候变暖，影响人类的健康以及未来的发展。近年来世界各国提出碳中和战略，倡导绿色、环保、低碳的生活方式，大力发展可再生资源。氢气被认为是化石燃料最有前途的替代品之一，因为它的燃烧不会产生二氧化碳排放。此外，氢气可以在燃料电池中转化为电力，并作为各种技术上重要的化学转化的试剂，例如升级生物基平台化学品和生产金属。然而，氢不容易液化（它需要低于253℃的温度），而且价格昂贵，非常易燃。而利用氢能最有效的方式是氢燃料电池[1-3]，燃料电池（PEMFC）是一种将化学能转化为电能的可实现大规模生产的电池，燃料电池的能量转化效率可达到85%～90%，远高于卡诺循环的热效率。燃料电池不仅可使用在汽车上，也可以在功率允许的条件下替代大型机器设备的电源供给。电解水制氢无污染，但成本较高，催化氨分解制氢便成了经济性较好的一种制氢方法。氨含有约17%重量的氢，可在-33℃和大气压下液化，氨气分解生成氮气和氢气的反应是一个中等吸热反应，高温对反应有利。廉价金属（如铁、钴、镍）和过渡金属氮碳化物虽然成本低，但使氨气完全分解时的反应温度过高；贵金属（如钌）活性高而成本较高。针对氨分解制氢现状，找到一种低成本、低能耗的氨分解制氢方法对开发氢能有着重要的意义。1等离子体及其应用1.1等离子体的基本概念等离子体是电离气体，通常包含电子、离子、紫外光子、中性粒子、电场、反应物质等。它们可以在地球的实验室环境中产生。在实验室里，等离子体的产生可以通过气体分子的离解来实现，电能被限制在两个电极之间。这种类型的等离子体可以在低压下产生，也可以在常压下产生。低压等离子体（如电感耦合等离子体、等离子炬）在真空室内部产生，非常适合于物体的均匀处理。它们也被称为热或准平衡低温等离子体，因为轻物质和重物质的温度几乎相同。在大气压下，等离子体（例如大气压等离子体喷射放电、介质阻挡放电）可以通过在周围环境下电离两个窄电极之间的气体来产生，并且不需要昂贵的真空设备。1.2等离子体技术的工业应用从热等离子体与低温等离子体将等离子体技术分为两类，两类等离子体均在工业中有着广泛的应用。（1）热等离子体：热等离子体处于局部热力学平衡（LTE），其中...
