基于物理吸附的微孔储氢材料研究进展

介绍了氢能源的应用背景,总结了当前氢储存技术存在的问题,分析了微孔物理吸附材料,如金属有机骨架、沸石、碳基材料等,在储氢领域的应用现状以及研究进展,最后,对未来储氢材料的研究和发展进行了展望。     

微孔材料降低卷烟烟气有害成分研究进展

微孔材料因其具有大比表面积、对低浓度／痕量物质的高效吸附及表面化学可修饰性而越来越受到烟草科技工作者的青睐。综述了微孔活性炭和微孔分子筛作为吸附剂和催化剂降低卷烟烟气中的有害成分,并展望了今后微孔材料在卷烟降焦减害中的研究方向。     

新型贮氢材料的研究进展

氢能作为资源丰富、绿色环保的清洁能源而被广泛研究,氢的贮存和运输是氢能应用的关键。金属络合氢化物、碳纳米管、沸石具有较高的贮氢容量,成为贮氢材料研究的热点。综述了金属络合氢化物、碳纳米管、沸石等新型贮氢材料的研究进展,讨论了各种贮氢材料的特点与性能,对其实用性和应用前景进行了分析。     

杂原子掺杂微孔碳材料的研究进展

概述了微孔碳材料和杂原子掺杂微孔碳材料的制备方法并对其发展前景进行了展望。微孔碳材料具有稳定性好、高比表面积、表面容易改性等一系列优点,将杂原子掺杂在微孔碳材料中,可以使其性能得到进一步的优化,扩大应用的范围。大量实验研究表明,开发杂原子掺杂微孔碳材料具有更加广阔的前景。     

微孔发泡材料制备技术研究进展

对微孔发泡材料制备技术的研究进展进行了综述,对微孔发泡技术的基本原理、常用发泡剂和微孔发泡材料的制备方法等方面进行了详细的介绍和分析。微孔发泡材料的制备大体上可分为间歇法、注射成型法和连续挤出法,各种方法各有其优点和适用的领域。     

微孔材料多孔结构的测定

微孔材料是一种新型功能材料，它可以在多种科技领域得到广泛应用。本文对微孔材料多孔结构的测定原理、测定设备、测定方法和计算都进行了比较详细介绍。这些介绍不仅对生产微孔材料单位有用，而且对使用微孔材料单位同样有用。     

液体硅橡胶微孔材料的制备及性能研究

采用粒子沥滤法制备了液体硅橡胶微孔材料,研究了成孔剂的用量和微孔材料密度、孔隙率、拉伸强度及撕裂强度的关系.结果表明,随着成孔剂含量的增加,微孔材料的密度下降,孔隙率增加,拉伸强度、撕裂强度均下降;当成孔剂与硅橡胶的质量比为6:1时,可得到外观及力学性能良好的液体硅橡胶微孔材料.     

不同聚丙烯材料共混的微孔发泡成型研究

聚丙烯(PP)熔体强度低,发泡性能差.将两种PP材料共混来改善PP的发泡性能,研究PP材料性质对共混体系微孔结构的影响.研究表明在各种发泡温度下使用纯PP材料很难制得泡孔结构好的微孔材料,而两种PP材料共混以后再进行微孔发泡,泡孔结构得到了改善.与两种相似熔点和黏度的PP共混材料相比,在高黏度的PP中混入少量的低熔点、低黏度PP时,可以制得泡孔结构更好的微孔材料.研究了共混比例对泡孔形态的影响,并从熔体黏弹性和结晶性能两方面分析了泡孔结构变化的机理.     

超高分子量聚乙烯微孔材料成型研究与结构分析

围绕超高分子量聚乙烯（UHMWPE）微孔隔板这种典型的功能性微孔材料展开其成型加工的实验研究,确定了工艺流程、物料配比和工艺参数并获得了微孔隔板样品,尝试用不同的方法来测定UHMWPE微孔材料微观结构参数,并引入分形理论对其进行了结构分析,指导工艺控制。     

微孔结构与本征韧性对微孔发泡聚丙烯冲击性能的影响

通过对不同本征韧性聚丙烯发泡和未发泡材料的冲击强度进行测试,系统研究聚丙烯本征韧性对微孔发泡材料冲击性能的影响.结果表明:发泡材料的冲击强度(ak)不仅与微孔的作用有关--包括裂纹扩展面上材料的有效截面积减少导致的冲击强度降低(αk1),以及微孔导致裂纹扩展阻力增加对冲击强度的贡献(αk2),而且材料的本征韧性对发泡材料的冲击强度也有影响(αk0),其微孔发泡材料的冲击强度可表述为:αk=αk0-αk1+αk2.     

Multi-scale theoretical investigation of hydrogen storage in covalent organic frameworks

The quest for efficient hydrogen storage materials has been the limiting step towards the commercialization of hydrogen as an energy carrier and has attracted a lot of attention from the scientific community. Sophisticated multi-scale theoretical techniques have been considered as a valuable tool for the prediction of materials storage properties. Such techniques have also been used for the investigation of hydrogen storage in a novel category of porous materials known as Covalent Organic Frameworks (COFs). These framework materials are consisted of light elements and are characterized by exceptional physicochemical properties such as large surface areas and pore volumes. Combinations of ab initio, Molecular Dynamics (MD) and Grand Canonical Monte-Carlo (GCMC) calculations have been performed to investigate the hydrogen adsorption in these ultra-light materials. The purpose of the present review is to summarize the theoretical hydrogen storage studies that have been published after the discovery of COFs. Experimental and theoretical studies have proven that COFs have comparable or better hydrogen storage abilities than other competitive materials such as MOF. The key factors that can lead to the improvement of the hydrogen storage properties of COFs are highlighted, accompanied with some recently presented theoretical multi-scale studies concerning these factors.     

基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统特性的研究

以基于金属氢化物的固态储氢技术,与质子交换膜燃料电池(PEMFC)耦合,搭建了基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统试验台,测试了吸氢压力、放氢温度、氢流量等关键操作参数对氢燃料电池动力系统性能的影响。结果表明,当吸氢压力大于等于0.60 MPa时,固态储氢反应器放氢流量稳定的时间最长可达4500 s以上。当放氢温度大于60℃时,储氢反应器能完全释放氢气,且放氢时间基本相同。放氢流量越小,氢燃料电池动力系统稳定工作的时间越长。     

三氢化铝应用于燃料电池的研究进展

三氢化铝（AlH₃）具有储氢量大、质量轻、释氢温度较低、产物洁净等优势,是应用于燃料电池的理想储氢材料,但因其合成成本较高、室温条件下难以再生,目前尚未大规模应用。本文从燃料电池对储氢材料的要求出发,介绍了AlH₃的基本性质、合成再生方法及其释氢性能与改进方法,简述了基于AlH₃的储氢装置及系统、车载储氢和便携式电源等应用的国内外研究现状,提出今后研究工作应集中在降低释氢温度、调控释氢速率、提高释氢率、设计高效储氢系统及开发低成本制备和再生工艺。     

A comparison of hydrogen storage in activated carbons and a metal-organic framework (MOF-5)

A hydrogen storage study, on gravimetric and volumetric bases, has been carried out on three adsorbents having similar adsorption capacities: two activated carbons and a metal organic framework (MOF-5). These three samples have similar hydrogen storage on a gravimetric basis. However, expressed on a volumetric basis, both AC have higher hydrogen storage than MOF-5. Wrong conclusions could be avoided, when comparing these two types of adsorbents, if their hydrogen storage data were reported on a volumetric basis, using reliable measurable densities. Tap or packing densities are the most suitable. Crystal density, mostly used for reporting hydrogen storage on MOF, gives unrealistically high volumetric storage values.     

新型储氢材料三氢化铝的研究进展

近年来,三氢化铝作为一种理想的氢能源载体,由于其较高的储氢量(理论含氢质量分数达10％)和经过改性后可实现低于100 ℃稳定放氢,成为国内外储氢材料的研究热点。对三氢化铝的性质（物理化学性质）,以及合成方法（液相间接合成法、固相直接合成法等）、改性方法（物理改性和化学掺杂改性）、应用方面（在火箭复合固体推进剂中的应用、在燃料电池车氢气储藏技术中的应用）的最新进展进行了综述,并指出其发展趋势。     

新型储氢材料研究进展

氢能作为一种环保可再生的新型能源,生产技术逐渐走向成熟,成本大幅度下降,将迎来快速发展的机遇期。氢能被广泛利用的关键在于是否能够实现高效储存。本文重点讨论了四类新型储氢材料,即金属络合氢化物储氢材料、碳纳米管储氢材料、沸石以及新型沸石类材料、有机液态储氢材料。文章指出：金属络合氢化物储氢材料储存压力低但循环稳定性差;碳纳米管储氢材料已经有很长的发展历史,安全性高且易脱氢,然而目前对其储氢机理认识不够成熟;沸石以及新型沸石类材料价格低廉,但是对反应条件的要求高;有机液态储氢材料被认为是大规模储存和运输的可行选择,然而昂贵的成本和苛刻的反应条件限制了其发展。文章指出后续需要改进并开发具有较高存储容量和具有经济价值的储氢材料。     

On the control of carbon nanostructures for hydrogen storage applications

The storage of hydrogen in different carbon nanostructures has been investigated using classical Monte-Carlo simulations techniques. Very low hydrogen uptakes (?1% wt) have been calculated for single-walled and double-walled carbon nanotubes, as well as for graphite nanofibers at 293 K and 10 MPa. The amount of hydrogen uptake strongly depends on the porosity within the nanostructure network where optimal arrangements give rise to the formation of a well-defined two-dimensional adsorbed hydrogen layer. The presence of metallic impurities within single-walled nanotube bundles was modeled by disseminating atomic particles, characterized by a highly attractive potential, throughout the nanotube network. It has been found that the presence of metallic particles significantly enhances the hydrogen uptake, but not to a point where this could be considered a promising storage solution.     

制氢方法及储氢材料研制进展

随着环境保护意识的日益增强和石油、煤资源的日渐枯竭 ,寻找新的洁净能源已列入人们的议事日程。氢就是一种洁净能源。介绍氢的各种制备方法及近年来储氢材料的研制进展 ,并阐述氢及储氢材料的应用领域。     

贮氢合金催化共轭二烯烃类聚合物双键加氢的研究

研究了共轭二烯烃类聚合物在贮氢合金氢化物存在下双键加氢的情况。结果表明AB；型贮氢合金[包括LaNi5和MINi5-x(CoMnAl)8]可催化NBR、NR、BR、SBS等共轭二烯烃聚合物双键加氢，其氢化度分别可达33．5％、31．1％、45．8％、32．3％。采用IR、^1H NMR、碘量分析法等手段对加氢产物进行了分析，表明聚合物中双键加氢的同时，NBR中的-C≡N和SBS中的苯环不受影响。此外。研究结果还表明合金组成、表面处理方式等对贮氢合金催化共轭二烯烃类聚合物双键加氢活性有影响。合金氢化物在共轭二烯烃类聚合物双键加氢过程中具有提供氢源与催化双重功能。