由于自然界沒有純凈的氫,氫總是以其化合物如水、烴類等形式存在,因此,在制備氫時就不可避免地帶有雜質。氫氣中帶有雜質,就帶來了安全隱患容易發生爆炸,這就要求對氫氣原料進行純化。氫的純化是指利用物理或化學的方法,除去氫氣中雜質的方法總稱,也就是將氫中包含的雜質“過濾”出去。隨著半導體工業、精細化工和光電產業的發展,半導體生產工藝需要使用99.999%以上的高純氫。但是,目前工業上各種制氫方法所得到的氫氣純度不高,很難滿足高純度氫氣應用的要求,需要對制氫過程中獲得的氫氣進一步進行純化處理。氫氣的工業純化方法主要有低溫吸附法、低溫冷凝法、變壓吸附法膜分離法等

　　(1)低溫吸附法

　　低溫吸附法就是使待純化的氫氣冷卻到液氮溫度以下,利用吸附劑對氫氣進行選擇性吸附以制備含氫量超過99.999%的超純氫氣,吸附劑通常選用活性炭、分子篩、硅膠等,選擇哪種吸附劑,要視氫氣中的雜質組分和含量而定。在工業生產中,常常使用兩臺吸附器,其中一臺運行,另一臺處于再生階段,周期定時切換,從而實現連續生產作業。

　　(2)低溫冷凝法

　　低溫冷凝法又稱為低溫分離法,是基于氫與其他氣體沸點差異大的原理,在某一操作溫度下,使除氫以外所有高沸點組分冷凝為液體的分離方法,該方法適合氫含量30%~80%(體積濃度)范圍內的原料氣回收氫,產氫純度為~98%,與低溫吸附法相比,低溫分離法具有產量大、純度低和純化成本低的特點

　　(3)變壓吸附法

　　變壓吸附技術是近30多年發展起來的一項新型氣體分離與凈化技術,由于其投資少,運行費用低,產品純度高,操作簡單、靈活,環境污染小等優點,這技術被廣泛應用于石油、化工,治全、輕等行業,所謂變壓吸附(SA是以特定的吸附劑內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點組分、不易吸附低沸點組分和高壓下吸附量增加、低壓下吸附量減少的特性。將原料氣在一定壓力下通過某一特定的吸附劑,相對于氫的高沸點雜質組分被選擇性吸附,低沸點的氫氣不易被吸附而穿過吸附劑,達到氫和雜質組分的分離而使氫氣純化的目的。

　　變壓吸附氣體分離工藝之所以實現,是由于吸附劑在這種物理吸附中所具有的兩個基本性質:一是對不同組分的吸附能力不同;二是吸附質在吸附劑上的吸附容量隨吸附質的分壓上升而增加,隨吸附溫度的上升而下降。利用吸附劑的第個性質,可實現對某些組分的優先吸附而使其他組分得以提純。利用吸附劑的第二個性質,可實現吸附劑在高壓低溫下吸附,而在高溫低壓下解吸再生,從而構成吸附劑的吸附與再生循環,達到連續分離氣體的目的。需要指出的是,變壓吸附法要求待純化的氫氣中的氫含量要在25%以上。

　　(4)膜分離法

　　膜分離技術以選擇性透過膜為介質,在電位差、壓力差、濃度差等推動力下,有選擇地透過膜,從而達到分離提純的目的。可分為無機膜分離和有機高分子有機膜分離。在無機膜分離法中,無機膜在高溫下分離氣體非常有效。與高分子有機膜相比,無機膜對氣體的選擇性及在高溫下的熱膨脹性、強度、抗彎強度、破裂拉伸強度等方面都有明顯的優勢。在無機膜分離技術中最常用的是鈀合金膜擴散法,即所謂的鈀膜擴散法。在一定溫度下,氫分子在鈀膜一側離解成氫原子,溶于鈀并擴散到另一側,然后結合成分子。經一級分離可得到99.99%99.99%純度的氫。鈀合金無機膜存在滲透率不高、力學性能差、價格昂貴使用壽命短等缺點,該方法只適于較小規模且對氫氣純度要求很高的場合使用因此需要開發具有高氫選擇性、高氫滲透性、高穩定性的廉價復合無機膜

　　(5)其他方法

　　①金屬氫化物法金屬氫化物法是利用儲氫合金對氫的選擇性生成金屬氫化物,氫中的其他雜質濃縮于氫化物之外,隨著廢氣排出,金屬氫化物分離放出氫氣,從而使氫氣純化

　　②催化脫氧法催化脫氧法是用鈀或鉑作催化劑,使氧和氫發生反應生成水,再用分子篩干燥脫水。這種方法特別適用于電解氫的脫氧純化,可制得純度為99.999%的高純氫