氘气是美国科学家哈罗德.克莱顿.尤里在一九三一年，在大量液体氢蒸发后利用光谱检测方法发现的。氘气的发现轰动了整个科学界，尤里也因此获得了诺贝尔化学奖。氘气最初主要应用于军事研究，如核能工业、核武器等，随着时代发展，氘气应用逐步扩展到民用工业中，如光纤材料，特殊灯源等，研究氘气制备技术也具有重要意义。

氘气的性质

氘是氢的同位素，原子量比普通氢重两倍，三相点-254.4℃；比热容：（101.325kPa，21.2℃）：5.987m3/kg；气液容积比：（15℃，100kPa）：974L/L；临界温度：-234.8℃；气化热：ΔHv（-249.5℃）：305kJ/kg[1]。氘气的化学性质与氢气相同，可以发生普通氢所有的化学反应，并能够生成相应化合物。同时氘气的高质量和低零点特征，使其在相同反应中有着不同反应速度，反应平衡点位置也有明显不同。氘气无毒无味，对生物没有任何危害，仅具有窒息性，但氘气易燃易爆，使用及生产中稍有不慎，极有可能诱发安全事故，所以对氘气安全问题必须提高重视。

氘气制备技术

随着科技的发展，越来越多的氘气制备技术被提出，不同技术应用效果有所不同，只有科学选择制备技术才能达到理想效果。当前主要氘气制备技术有：液氢精馏技术、电解重水技术、金属氢化物技术、激光技术、气相色谱技术等等。下面通过几点来详细分析氘气制备技术：

1、液氢精馏技术

氘是氢的同位素，天然氢中氘含量是0.013到0.015。氘沸点为23.5K，氢的沸点为20.38K，HD沸点为22.13K。所以理论上采用精馏液氢制备氘气是完全可以实现的。通常情况下低温精馏时，首先浓缩的是HD，但HD必须经催化剂转化为D2、HD、H2平衡混合物后才能继续精馏浓缩，才能进一步制备。当前液氢精馏技术中低温精馏分离技术多采用JET低温精馏系统来实现氘气制备[3]。但精馏技术回流需要消耗大量能量，能耗问题突出，所以经济性并不理想，在能耗方面有待改进。

2、重水电解技术

重水电解技术采用电解水装置，以碱金属的氘氧化物为电解质或固体聚合物电解重水。虽然通过该技术制备氘气纯度较高，但仍需要对已制备的氘气进一步纯化。纯化重点是去除杂质，降低氘气所含的氢同位素杂质氕，但氕去除难度较大，处理工艺十分复杂。并且电解过程中能耗问题也十分突出，应用中降低工作电压，提高能量效率的主要策略有：减小电极间距离、提高工作压力、提高工作温度、改变电极材料、使用添加剂等。

3、气相色谱法

气相色谱法发明于一九五二年，其应用领域十分广泛。一九五七年，气相色谱法被成功用于于氘气制备。目前氢同位素主流气相色谱分离技术有H2-顶替色谱法、迎头色谱法、冲洗色谱法、自我顶替色谱法。H2-顶替色谱法制备量大，回收率和浓缩率最高，但工艺相对复杂。迎头色谱法工艺相对简单，适合从天然氢中制备氘气。冲洗色谱法制备氘气纯度较低，不能满足需求，因此较少采用。自我顶替色谱法具有着无载气、浓缩率高、回收率适中等优点[4]，是最为理想的色谱制氘技术。