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      活性炭材料儲氫機理的研究
      發布時間      作者 河南鼎豐凈化材料有限公司      來源 www.colapvp.com      瀏覽


      氫氣在活性炭上的吸附是一種物理過程?;钚蕴渴嵌嗫滋康拇?,具有各種各樣的形態如粉末狀、顆粒狀、纖維狀等?;钚蕴客ǔW鳛閮δ懿牧系木嘉絼?,在儲氫技術上應用廣泛。下面,我們就各種方法的儲氫機理,對比下活性炭材料儲氫機理等各項研究來做一細致論述。

      一、碳納米管的儲氫機理

      碳納米管儲氫機理研究重要包括氫氣在碳納米管內的吸附性子、氫在碳納米管中的存在狀況、外觀勢和碳納米管直徑對儲氫相對密度的影響。氫氣在常溫下的吸附溫度和壓強都遠高于氫氣的臨界溫度和臨界壓力,是一種超臨界狀況的吸附。

      根據吸附勢理論,在納米孔中因為分子力場的相互疊加形成寬而深的勢阱,即使壓力特別很是低,吸附質氫氣分子也很容易進入勢阱中,并以分子簇的情勢存在,在壯大的分子場的作用下,吸附態氫氣的性子已與本體大不雷同。

      經有關人士科學驗證,碳納米管因為管徑小導致量子效應,管間隙的儲氫量很少。

      二、碳納米纖維的儲氫機理

      碳納米纖維具有高儲氫密度的緣故原由可能是:碳納米纖維具有很高的比外觀積,大量的氫氣被吸附在碳納米纖維外觀,并為氫氣進入碳納米纖維提供了重要通道;碳納米纖維的層間距遠宏大于氫氣分子的動力學直徑(0.289nm),大量的氫氣可進入碳納米纖維的層面之間;碳納米纖維有中空管,可以像碳納米管一樣具有毛細作用,氫氣可凝結在中空管中,從而使碳納米纖維具有高儲氫能力。

      三、高比外觀積活性炭的儲氫機理

      高比外觀積活性炭儲氫是行使活性炭偉大的外觀積與氫分子之間的范德華作用力來實現,是典型的超臨界氣體吸附?;钚蕴繉錃獾奈搅颗c活性炭的外觀積成正比;另一方面氫氣的吸附量隨著溫度的升高而呈指數規律降低。

      綜上所述,儲氫用碳納米材料的制備工藝復雜,實驗所用樣品量少,受溫度和壓強等實驗條件的影響重復性差,所得結論差別甚大,而高比外觀積的活性炭相對來說更有上風。近十幾年來,國內外投入巨額資金開展研究,但尚沒有取得人們所期望的效果,且存在生產成本高、吸氫速率慢等瑕玷。目前,活性炭材料儲氫技術還算是比較成熟有用的。

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