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活性炭材料儲(chǔ)氫的研究現(xiàn)狀

發(fā)布時(shí)間:2020-05-13點(diǎn)擊:次

能量的儲(chǔ)存是一種新型節(jié)能技術(shù),是國(guó)內(nèi)外廣大專家學(xué)者研究的熱點(diǎn),而活性炭?jī)?chǔ)氫的研究如何,下面我們波濤活性炭廠家從以下幾方面來(lái)分析一下,活性炭材料儲(chǔ)氫的研究現(xiàn)狀。

一、高比表面積活性炭?jī)?chǔ)氫

活性炭?jī)?chǔ)氫主要利用碳對(duì)氫氣分子的吸附作用儲(chǔ)氫。普通活性炭的儲(chǔ)氫密度很低,即使在低溫下也不到1% (質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)。高性能活性炭?jī)?chǔ)氫始于20世紀(jì)70年代末,是在中低溫(77-273K)、中高壓(1-10MPa)下利用高比表面積的活性炭作吸附劑的吸附儲(chǔ)氫技術(shù)。與其他儲(chǔ)氫技術(shù)相比,高性能活性炭?jī)?chǔ)氫具有經(jīng)濟(jì)、儲(chǔ)氫量高、解吸快、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)和容易實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),是一種很具潛力的儲(chǔ)氫方法。如,用比表面積高達(dá)3000m2/g的高性能活性炭?jī)?chǔ)氫,在-196℃、3MPa下儲(chǔ)氫密度為5%,但隨著溫度的升高,儲(chǔ)氫密度降低,室溫、6MPa下的儲(chǔ)氫密度僅為0.4%。

二、碳納米纖維儲(chǔ)氫

碳納米纖維具有非常高的儲(chǔ)氫相對(duì)密度,如:用流動(dòng)催化法制備的碳納米纖維(直徑約100nm) 在室溫下的儲(chǔ)氫相對(duì)密度為10%。

三、碳納米管儲(chǔ)氫

納米材料儲(chǔ)氫由于納米材料研究熱潮的帶動(dòng),以納米碳材料進(jìn)行儲(chǔ)氫成為研究的熱點(diǎn)。碳質(zhì)儲(chǔ)氫材料主要有碳納米纖維和碳納米管等幾種,均具有優(yōu)良的儲(chǔ)氫性能。國(guó)內(nèi)外對(duì)碳納米管儲(chǔ)氫作了大量的研究,測(cè)得在10MPa下,單壁碳納米管的儲(chǔ)氫相對(duì)密度為4.2%,而在-293℃、12MPa下碳納米管的儲(chǔ)氫相對(duì)密度為8%,在380℃、常壓下碳納米管的儲(chǔ)氫相對(duì)密度達(dá)20.0%。

四、納米石墨儲(chǔ)氫

納米石墨儲(chǔ)氫近年來(lái)也取得了較大的進(jìn)展,有人研究在1MPa氫氣氣氛中用機(jī)械球磨法制備的納米石墨粉,儲(chǔ)氫密度隨球磨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,當(dāng)球磨80h后,氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)7.4%,熱分析(TDS)出現(xiàn)了兩個(gè)峰,解吸溫度在377-677℃。曾有人用炸藥爆轟法制備了納米石墨粉,其結(jié)構(gòu)為六方結(jié)構(gòu),納米晶平均粒度為1.86-2.61nm,比表面積為500-650m2/g,在12MPa壓力條件下,儲(chǔ)氫相對(duì)密度僅為0.33%-0.37%。

綜上所述,對(duì)于目前儲(chǔ)氫的研究對(duì)比,不管是哪類儲(chǔ)氫技術(shù),都不如活性炭?jī)?chǔ)氫效果好,且活性炭?jī)r(jià)格低廉,性能穩(wěn)定。所以,此類應(yīng)用中活性炭占有較大優(yōu)勢(shì)。

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