在可再生能源领域中，氢能由于其环境友好和能量密度高的特点，被认为是一种理想的未来能源替代品。电解水技术以其清洁、高效的特性，在众多制氢技术中占据了独特地位。电解水利用电能将水分解为氢气和氧气，如果电能来源于可再生能源（如风电、太阳能等），整个过程可实现零碳排放。电解过程产生的氢气纯度较高，不含有硫化物，二氧化碳等杂质。电解水设备可以小型化，适于分布式安装和运营，有助于缩短氢气的运输距离，降低成本和能量损耗。因此，发展电解水技术对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。

系统全面综述评价了传热和气泡传质对碱性电解水制氢效果的影响。

在碱性电解水过程中，热传递和气泡动力学对产氢效率具有重要作用。本综述率先从传热和气泡传质这两个角度对碱性电解水制氢的效果进行了梳理和评价。研究结果显示，通过电极优化、温度和压力控制、提高电解液浓度，以及有效管理气泡可以提高电解效率。然而，碱性电解水制氢技术仍面临一些挑战，如电极的降解和催化剂的失活，能源消耗多以及操作复杂。为了解决这些挑战，需要进一步研究新型电极材料和催化剂，并进行系统工程和优化研究。此外，还需要关注环境因素，如废液处理和资源回收，以及优化该工艺对环境的影响。通过在这些方向上的创新，碱性电解水技术可以更加高效、经济和环保，为全球能源转型和可持续发展做出重大贡献。

论文第一作者为安徽工业大学能源与环境学院博士生许年，通讯作者为楚化强教授。研究团队在微纳尺度的气泡行为，相变传热效果等方向有成熟经验。课题组长期致力于研究微纳气泡的生长机理。通过对产生气泡的基底结构进行调节，可以控制微纳气泡生长行为。在此基础上，探索这些结构参数对气液相变性能的作用规律。基于对基底与流体构效关系的理解，获得低成本高性能的传热表面和电极材料。

楚化强教授，教授/博士生导师，安徽省杰出青年基金获得者、宝钢优秀教师，华中科技大学与加拿大国家研究院联合培养博士。先后入选全球前2%顶尖科学家榜单、安徽省战略性新兴产业技术领军人才和山东省德州市C类人才（省级领军人才）。获安徽省“高水平导师”、安徽省“争做新时代向上向善好青年”、安徽省“教坛新秀”等荣誉称号。主要从事低碳燃烧与能源利用、燃料催化合成、多相流界面气泡/液滴动力学研究。在Nano Res.、Renew. Sust. Energ. Rev.、Combust. Flame等权威期刊上发表SCI/EI论文108篇，H指数33，被引用3900余次，12篇论文入选ESI高被引/热点论文(3篇)，授权国家发明专利12项，主持国家/省部级项目12项，其中国家自然科学基金5项。主持教育部高等学校能源动力类专业教育教学改革项目2项（结题均为优秀），获安徽省教学成果奖二等奖1项、三等奖2项。曾获中国发明创业奖创新奖二等奖、中冶集团科学技术奖二等奖、中国光学工程学会科技进步奖二等奖。中国工程热物理学会传热传质青年委员会委员、全国青年燃烧学术会议程序委员会委员、全国分析与应用裂解学术会议理事、中国内燃机学会后处理技术分会委员，第三批江苏省“企业创新岗”特聘专家（科技副总）。担任《安徽工业大学学报(自科版)》编委会委员、Rare Metals青年编委、Energy & Environmental Materials青年编委、International Journal of Coal Science & Technology科学编辑(青年编委)、Carbon Neutraligy青年编委、《过程工程学报》首届青年编委、《煤炭科学技术》青年编委、《发电技术》首届青年编委、《热力发电》首届青年编委。指导学生获安徽省优秀硕士学位论文、国家级科技竞赛A类赛事9项(一等奖3项、二等奖2项、三等奖2项)，并获全国能源动力类专业百篇优秀本科毕业论文(设计)指导教师(2次)。

许年，博士研究生，安徽工业大学能源与环境学院博士生。师从楚化强教授，主要研究方向为微纳气泡的传热传质。围绕多相流界面气泡特性，许年博士以第一作者在Nano Res.、Renew. Sust. Energ. Rev.、Energy等权威期刊上发表高水平论文5篇。曾获得研究生国家奖学金(2021,2022) 2次、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛——全国一等奖2次，申请3项发明专利，授权发明专利1项。

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Xu N, Qiu B, Rui Z, et al. Effect of heat and bubble mass transfer on the efficiency of alkaline electrolysis hydrogen production. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6922-9.