随着一次能源的日渐枯竭和生态环境的恶化,人们对氢能源的开发与利用越来越关注。氢气是洁净可再生能源,是化石能源的理想替代品。富含氢气的工业驰放气的氢气回收技术已经很成熟并广泛应用。但是氢气微通道催化燃烧、氢气储存以及维持真空操作系统的脱氢技术尚不成熟。目前,应用于真空高速贫氢混合气的处理方式包括三种,即真空罐系统、引射系统、低温吸附系统。本课题的研究内容是在铜基体上制备纳米氧化铜；氢气还原氧化铜粉体的动力学实验研究;真空条件下的脱氢实验研究。在真空操作系统中,利用制备好的纳米氧化铜组件,将高速流动的氢气氧化为易于脱除的水蒸气,提高低温吸附系统对氢气的脱除效果,以达到实际应用的目的。本文首先利用液相氧化法在铜片基底和粒径2mm铜球上制备高密度氧化铜纳米结构,然后用XRD、SEM、EDS对铜基表面进行晶体结构和表面形貌分析。结果表明,基底处理方式、温度对产物形貌结构影响不大；过硫酸钾和氢氧化钠的浓度相对大小是影响纳米花密度的重要因素,而未组装的纳米片状结构氧化铜始终存在于基体上；在2mm铜球基体上,合成了纳米片状的氧化铜结构。其次利用热重分析的方法,测定了在程序升温下的氢气还原氧化铜粉体实验。对两种样品的性质进行了表征后再进行动力学分析。结果表明,采用络合沉淀法合成的竹叶状和颗粒状的混合结构蓬松氧化铜,比商用颗粒状氧化铜的起始还原温度和峰值温度降低40℃左右：由Kissinger法求得,氢气还原合成和商用氧化铜粉体的活化能分别为53.91kJ/mol和61.36kJ/mol,指前因子分别为8.25×104min-1和1.07×105min-1。最后氢气在30mmHg的绝压下还原铜基上的氧化铜。结果表明,氢气是引起吸附床压力迅速升高的主要因素：高速流动的真空氢气被铜基上的氧化铜氧化,减缓了吸附床的压力升高的速率。当吸附床的压力达到4mmHg时,除氢元件的脱氢效果均达到75%以上,螺旋铜板的脱氢效果可达86.72%。