氢气品质的优劣与氢燃料电池的寿命密切相关。与汽油发动机相比,燃料电池汽车需要更高纯度的燃料来防止燃料电池系统退化,因此对氢燃料电池中氢气纯度的检测尤为重要。为健全我国氢能与燃料电池分析的标准体系,进行对氢气中杂质标准物质的研制以及氢燃料电池中杂质分析方法建立的研究有着重要的意义。本论文通过选择适当的气相色谱,对氢气中部分杂质检测的研究内容及成果如下:1.利用重量法配制氢中氮气、氢中二氧化碳、氢中甲烷、氢中一氧化碳、氢中氦气、氢中氩气、氢中一氧化碳、二氧化碳、甲烷混合物、氢中氩气、氮气、氦气混合物、氢中氩气、氮气混合物和氢中氮气、氧气混合物共10种标准气体,所制备浓度为2μmol/mol的标准混合气,其分析方法的不确定度为0.3%。2.根据ISO 14687对氢中杂质的要求,选择高灵敏度的气相色谱仪,通过优化色谱分析条件,建立了检测各杂质的最佳分析方法,方法测定各杂质的重复性均小于1%,为研制高准确的相关标准物质奠定了基础。文中还选用安捷伦便携气相色谱仪对氢气中氦气、氩气、氮气标准气体进行了在线检测,实验结果良好,重复性可达到0.5%以内,该分析设备具有体积小和检测速度快等优点可有效缩短分析检测时间。3.在优化后的色谱条件下,对不同底气中相同浓度的微量一氧化碳、二氧化碳和甲烷进行定量分析,选出可替代底气氢气的惰性气体,便于后续定值。4.通过稀释装置对已制备的一氧化碳、甲烷和二氧化碳混合气进行稀释,利用气相色谱氢火焰离子化检测器加甲烷转化炉对稀释气(高纯氢气)和发生的含有三种不同浓度的痕量杂质进行检测,再通过标准添加法推测出稀释气中甲烷、一氧化碳和二氧化碳的含量,其结果为:甲烷浓度为3nmol/mol,一氧化碳为2nmol/mol,二氧化碳为6nmol/mol。通过该方法确认了氢气中微量相关杂质的含量,为研制气体标准物质的准确定值提供了必要的信息。