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摘 要：在现有PEM水电解装置的基础上，通过向产生氢气的电极侧（阴极）供水，使氢与水之间发生的同位素交换反应的平衡向水一侧倾斜，使重氢气体倾向于溶于液体中，从而提升重水回收的效率，实验证实，效率比以往高约20%。
关键词：PEM水电解、重水、反应平衡、阴极、置换反应
要点
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在脱碳化的背景下，水电解的应用不断普及。本研究开发出一种新的操作方式，在制取氢气的同时，以比以往高约20%的效率回收重水（含重氢的水）。重水在半导体、医药及核聚变等领域是不可或缺的材料。
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通过向产生氢气的电极侧（阴极）供水，可使氢与水之间发生的重氢置换（同位素交换）反应的平衡向水一侧倾斜，从而创造有利于在液相中回收重水的条件。
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该方法只需对现有的水电解装置进行小幅调整，就可在制氢过程中增添“重水回收”功能。另外，若将浓缩水作为下一段的原料进行多段循环，各阶段的改善效果可不断叠加，有望进一步提高回收效率。