《能源材料第二章》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 是“室溫下在單壁碳納米管上的儲(chǔ)氫”，同樣給出了十分引人注目的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了吸引讀者，作者給出了氫的程序升溫脫附數(shù)據(jù)，但似乎有意混淆了物理吸附毛細(xì)管凝聚與化學(xué)吸附的概念，給出的脫附曲線(xiàn)實(shí)際上是化學(xué)吸附部分，這當(dāng)然延伸到了常溫區(qū)，從曲線(xiàn)上也不能解讀出有很大吸附量。表面活化或摻雜對(duì)吸附量起著重要甚至于決定性作用。 碳納米管儲(chǔ)氫的實(shí)驗(yàn)研究 采用高壓容積法 ,對(duì)納米碳纖維樣品進(jìn)行儲(chǔ)氫特性的研究 ,表面處理是影響納米碳纖維儲(chǔ)氫性能的主要因素 ,納米碳纖維經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?,其儲(chǔ)氫容量可達(dá) 10(wt)%。從已有的應(yīng)用研究證明 ,各種分子篩和超級(jí)活性炭均達(dá)不到美國(guó)能源部要求 新型儲(chǔ)氫材料 ——— 碳納米管 碳納米管的發(fā)現(xiàn) 1991 年 5 月日本 NEC 公司的飯島澄男 (S. Lijima) 博士在檢查一根曾產(chǎn)生富勒烯的炭電極上的黑色沉淀物時(shí)發(fā)現(xiàn)了納米級(jí)的同軸管狀碳纖維 ,并命名為碳納米管 。 碳質(zhì)儲(chǔ)氫材料 在吸附儲(chǔ)氫材料中 ,碳質(zhì)材料是最好的吸附劑。稀土儲(chǔ)氫材料性能的改善 ,同樣也是通過(guò)金屬元素取代合金中的某些元素得以實(shí)現(xiàn) ,如 LaNi4. 27Sn0. 24的抗氫脆性很好 ,經(jīng) 1 000 次吸脫氫循環(huán)后 ,其儲(chǔ)氫量變化不大 。高能球磨可制得納米 Mg2Ni 合金 ,其氫化溫度降低 ,更易活化。與 Mg2Ni 相比 Mg3MNi (M 為 Al , Ti) 相具有更好的穩(wěn)定性 ,更大的密度 ,更大的晶胞參 ,Mg2Ni鍵更長(zhǎng)。二是性質(zhì)活潑 ,空氣中易在其表面生成氧化膜(MgO) ,水溶液中則易被氧化成 Mg (OH) 2 ,所以 抗腐蝕性較差 。 鎂基儲(chǔ)氫材料 在合金儲(chǔ)氫材料中 ,鎂基儲(chǔ)氫合金是最有潛力的金屬氫化物儲(chǔ)氫材料 ,已引起包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的關(guān)注 ,紛紛投入大量人力、物力和資金研發(fā)鎂基儲(chǔ)氫合金材料 。儲(chǔ)氫機(jī)理是氫分子被吸附在金屬表面后 ,離解成氫原子嵌入到金屬的晶格中形成氫化物。 生物制氫今后應(yīng)大量投入 ,爭(zhēng)取在理論研究和應(yīng)用技術(shù)方面有較大實(shí)破。2HF 制氟時(shí) ,陰極副產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 85 %的氫氣 ,可采用冷源將質(zhì)量分?jǐn)?shù) 15 %的 HF冷凝下來(lái) ,或用NaF 將 HF 吸收 ,以回收純度較高的氫氣。日本能源部主持的氫行動(dòng)計(jì)劃中 ,確立的最終目標(biāo)是建立一個(gè)世界范圍的能源網(wǎng)絡(luò) ,以實(shí)現(xiàn)氫的有效生產(chǎn)、運(yùn)輸和利用 ,時(shí)間為 1993～ 2020 年。 生物制氫 生物制氫設(shè)想首先是由 Lewis 于 1966 年提出 ,以后一些國(guó)家開(kāi)始研究 ,但至今生物制氫技術(shù)還很不成熟 ,大多數(shù)研究都著眼于純菌種及細(xì)胞固定化技術(shù) ,如產(chǎn)氫菌種的篩選及包埋劑的選擇 ,而菌種也只限于光合細(xì)菌 ,至今在基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)方面均無(wú)突破。二是液氨儲(chǔ)存需用壓力容器 ,且氨氣屬易燃易爆品。 氨分解制氫 氨氣在催化劑存在下 ,溫度高于 50 ℃ 時(shí)即可分解為 N2 和 H2 。中國(guó)石化集團(tuán)齊魯石化研究院也成功地開(kāi)發(fā)了甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)及雙功能催化劑 QMH201 ,采用該技術(shù)建成的 1 000 m3/ h (標(biāo)準(zhǔn) )制氫裝置已于 1995 年底投產(chǎn) 。非晶態(tài)合金具有高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的抗腐蝕性和獨(dú)特的晶態(tài)結(jié)構(gòu) ,是一種優(yōu)良的電極材料 。 缺點(diǎn) 耗電量較高 ,一般不低于 5kW但要把氫作為新能源 ,還有許多事情要做 ,必須解決氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題 ,尋找高效節(jié)能的制氫方法和研制經(jīng)濟(jì)適用的儲(chǔ)氫材料很有必要。 氫是一種潔凈能源 ,已受到人們的充分重視 。 優(yōu)點(diǎn) 工藝較簡(jiǎn)單 ,可完全自動(dòng)化 ,操作方便 ,其氫氣純度較高(一般可達(dá) 99 %～ 99. 9 %) 。 水電解法制氫 ,選擇合適的電極是關(guān)鍵 。 甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫 目前甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫已成為重要的氫氣來(lái)源 ,受到許多國(guó)家重視 ,法國(guó)
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