碳納米管吸附儲氫及其儲氫量影響因素淺析

1、碳納米管吸附儲氫及其儲氫量影響因素淺析碳納米管吸附儲氫及其儲氫量影響因素淺析文滔，王震（南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院江蘇南京210093）摘要：本文在簡單介紹傳統(tǒng)儲氫方式的儲氫機(jī)理，并對它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較說明的基礎(chǔ)上，著重對碳質(zhì)納米材料儲氫機(jī)制、儲氫量影響因素進(jìn)行了淺析，并對今后碳質(zhì)儲氫的科研方向做了展望分析。關(guān)鍵詞：儲氫；碳質(zhì)；碳納米管；儲氫機(jī)制；展望1.1研究背景研究背景如今，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，化石能源大量消耗，導(dǎo)致的環(huán)境問題以及能源短缺的

2、問題日益嚴(yán)重。能源問題與社會高速發(fā)展需求之間的矛盾日益突出。氫氣是一種潔凈的二次能源，它來源廣泛，能源轉(zhuǎn)化方便而效率高，對環(huán)境的污染小，能夠循環(huán)再生等，逐漸成為人類未來的理想的能源載體。如今，在氫能源開發(fā)利用方面，存在著兩大難題，一是氫氣的規(guī)?；迫?，二是氫氣的存儲。其中，儲氫是氫能實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)。然而，缺少方便有效的儲氫材料和儲氫技術(shù)，直接導(dǎo)致了氫能廣泛應(yīng)用受阻。因此，要實(shí)現(xiàn)氫氣作為能源載體的應(yīng)用，必須解決氫的儲存問題。傳統(tǒng)的液態(tài)

3、、固態(tài)形式的儲氫或高壓氣瓶儲氫既不經(jīng)濟(jì)又不安型）。2.1鎂系鎂系以Mg2Ni為代表。鎂系合金成本低，在儲氫合金中儲氫能力最高。但其吸放氫溫度較高且耐腐蝕性較差，現(xiàn)在多用合金元素的部分取代、表面處理機(jī)合金粉末的表面包覆、機(jī)械球磨得手段加以改進(jìn)2.2稀土系以LaNi5為代表，具有儲氫速度快、易活化等優(yōu)點(diǎn)，但在儲氫性能和成本方面不是很理想。現(xiàn)在多采用以Mm(混合稀土)、Ca、Ti等部分置換La，并以CO、AL、Mn、Sn等置換部分Ni的多元合

4、金改善其性能。2.3鈦系以TiFe為代表。其最大的優(yōu)點(diǎn)是儲氫性能與稀土系相多近（儲氫重量分?jǐn)?shù)為1.8%~4%）且成本較低，但不易活化、易受CO氣體毒化，而且室溫平衡壓太低氫化物不穩(wěn)定。因此，現(xiàn)在多采用Ni等金屬部分取代Fe形成三元合金以實(shí)現(xiàn)常溫活化。2.4鋯系以ZrMn2為代表。改合金具有吸放氫量大、易于活化、熱效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。鋯系合金具有豐富的相結(jié)構(gòu)，其各相的作用機(jī)理及其協(xié)同效應(yīng)是目前正在研究的熱點(diǎn)。采用Ti代替部分Zr，并用Fe、Co