臨界溫度附近三種不同多孔材料對氫的吸附特性的研究.pdf

1、本論文對在低溫臨界溫度附近,氫在微孔沸石、碳納米管、鍍鈀氧化鋁三類多孔材料上的吸附存儲性能進(jìn)行了實驗測定與理論研究。在自行安裝的低、高壓吸附裝置上,在溫度為20.4K、33.2K、40K、50K、77K、87K、291.7K,壓力范圍為低壓0-133KPa和高壓0-4MPa的條件下測定了氫氣在這些吸附劑上的吸附等溫線。提供了臨界溫度附近區(qū)域氫的吸附熱力學(xué)、吸附量等系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),用經(jīng)典吸附理論、吸附勢理論對氫在以上材料上的吸附機(jī)理進(jìn)行了

2、分析。得出了如下結(jié)論:
　　 (1)氫氣在20.4K、33.2K、40K沸石上的吸附等溫線屬于Ⅰ型,20.4K溫度下吸附量得出的比表面積、孔容積、孔半徑數(shù)值比33.2K.下得到的數(shù)值偏小,與33.2K下的一些假設(shè)有關(guān)。由t法、α法分別求出33.2K溫度下的比表面積、孔容積并進(jìn)行了比較。
　　 (2)13X、ZSM.5、5A、4A、3A型沸石中,相同條件(20.4K,123.2KPa)下,13X的氫吸附量最大值為3.2wt

3、.％,對于孔徑較大的13X型沸石和只含H+的ZSM-5型沸石,陽離子對吸附量的影響可以忽略,而對于孔徑較小的A型沸石,陽離子對吸附量有顯著影響。發(fā)現(xiàn)吸附量與沸石的比表面積和微孔容積呈線性關(guān)系。
　　 (3)描述Ⅰ型等溫線的Toth方程和Freundlich-Langmuir方程可用于描述超臨界氫吸附實驗結(jié)果,但飽和吸附量隨溫度而變化,這與其物理意義不符。基于Polanyi吸附勢理論,從實驗數(shù)據(jù)確定了一般特征曲線表達(dá)式: