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。     

空心玻璃微球在贮氢材料中的研究进展

氢是一种高能量密度的绿色新能源,它在燃料电池及高能可充放电电池等方面展现了很好的应用前景。在利用氢能的过程中,氢的存储是氢能应用的难题和关键技术之一。空心玻璃微球作为贮氢材料的一种选择,有着它独特的优点,与常规气瓶比,空心玻璃微球贮氢具有很大的灵活性。本文简要介绍了贮氢用空心玻璃微球的研究进展。     

沸石合成进展

综述了沸石分子筛的合成和最新进展。概括了纯硅沸石、杂原子沸石、大孔与超特大孔沸石、手性沸石以及Ｐ－Ｎ沸石的合成。展望了一些新型沸石的应用前景和可能，探讨了沸石形成机理。     

TiFe系贮氢合金研究进展

TiFe系贮氢合金以其贮氢量大、价格便宜、资源丰富而深受人们关注,但其最大的缺点是活化困难。介绍了TiFe系合金的贮氢性能、制备方法及为了改善其贮氢性能而开展的研究工作。     

贮氢材料与化学热泵

本文就未来最有希望的富态清洁能源——氢能源的优劣点和新型高效贮氢材料——金属氢化物的性能和特点作了详细介绍,并对用贮氢材料构造的热能回收利用装置——化学热泵的工作原理、工作过程以及特点作了详细阐述,同时对这一类化学热泵系统的特性系数COP的计算以及影响其大小的各种因素及结果作了明确介绍。此外,本文就贮氢材料化学热泵在我国的开发应用前景作了初步探讨。最后对贮氢材料化学热泵趋于完善中存在的急待解决的各种主要问题作了简单介绍。     

EMT沸石合成及应用进展

叙述了近20年来EMT沸石从发明到优化合成的研究历程,介绍了EMT沸石的结构特性、晶化机理及合成方法,阐述了EMT沸石在石油化工等领域中的应用情况,认为EMT沸石因合成条件苛刻、改性难以控制和模板剂成本高等尚未得到工业应用。应研制无模板剂、相对温和、经济的合成路线,阐明相关机理：EMT沸石在重质油加工中可以作为优良的催化剂载体。     

4A沸石的合成及应用研究进展

概述了4A沸石的晶体结构特征和孔腔中钠原子的分布;重点介绍了4A沸石的合成方法、合成机理、晶化动力学及工艺影响因素,就添加表面活性剂影响沸石凝胶晶化机理进行了详细综述;同时还综述了4A沸石作为洗涤剂助剂、离子交换材料、吸附/脱附材料、催化剂载体及主客体化学材料等的应用;最后对4A沸石作为洗涤剂助剂应用的改进情况和在新技术领域中的应用前景进行了展望.     

贮氢材料的热力学与化学性质

根据热力学定律对贮氢材料的工作原理作了初步探讨,计算了60多种贮氢材料的△H和△S值,并介绍了钛系、镧系、镁系三大系列贮氢材料的基本物理和化学性质。     

La-Mg-Ni系贮氢电极合金的研究进展

综述了La-Mg-Ni系贮氢合金电极的研究进展,包括合金材料的组成、结构、制备方法及表面处理工艺等,着重介绍了AB3型和A2B7型合金的电化学性能,分析讨论了各种替代元素对合金性能影响的原因,提出了未来La-Mg-Ni系贮氢合金应用研究的方向。     

改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用

沸石不仅在自然界中广泛分布,而且在水和废水处理中也得到广泛的应用。该文介绍了天然沸石的几种主要改性方法,包括物理改性、酸改性、碱改性、盐改性、稀土改性和有机阳离子表面活性剂改性。讨论了应用以上改性沸石去除废水中氮和磷的机理,回顾了改性沸石强化废水脱氮除磷效果的性能研究,并展望了改性沸石今后进一步的研究方向和应用前景。     

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。     

镁基储氢材料在含能材料中的应用

根据化学结构不同将镁基储氢材料分为镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物3类,分别介绍了3类镁基储氢材料在含能材料中应用的研究进展;分析了镁基储氢材料在含能材料中的应用前景和存在的问题;介绍了计算机模拟技术在研究镁基储氢材料对推进剂热分解影响中的应用情况。结果显示,镁基储氢材料能够通过促进含能材料的热分解过程提升其能量水平,同时其较高的热稳定性有利于改善含能材料组分的相容性和安定性。镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物均可显著提高固体推进剂和炸药的应用性能。因此,镁基储氢材料在含能材料领域具有广阔的应用前景。附参考文献47篇。     

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。     

Hydrogen adsorption on M-ZSM-12 zeolite clusters (M = K,Na and Li): a density functional theory study

The molecular adsorption of hydrogen has been studied theoretically via DFT on additional framework with alkali metal atoms (K, Na and Li) in ZSM-12 zeolite. A 14T channel zeolite cluster model was used. Lewis acidity of alkali metals decreases with increasing atomic radius of alkali metal and H₂ adsorption. Adsorption enthalpy values were computed to be ?7.4 and ?5.1 kJ/mol on Li- and Na-ZSM-12 clusters, respectively. Hydrogen adsorption enthalpy values for Li- and Na-cases are meaningfully larger than the liquefaction enthalpy of hydrogen molecule. This designates that Li- and Na-ZSM-12 zeolites are potential cryoadsorbent materials for hydrogen storage.     

Solid‐state Materials and Methods for Hydrogen Storage: A Critical Review

Hydrogen is important as a new source of energy for automotive applications. It is clear that the key challenge in developing this technology is hydrogen storage. Current methods for hydrogen storage have yet to meet all the demands for on‐board applications. High‐pressure gas storage or liquefaction cannot fulfill the storage criteria required for on‐board storage. Solid‐state materials have shown potential advantages for hydrogen storage in comparison to other storage methods. In this article, the most popular solid‐state storage materials and methods including carbon based materials, metal hydrides, metal organic frameworks, hollow glass microspheres, capillary arrays, clathrate hydrates, metal nitrides and imides, doped polymer and zeolites, are critically reviewed. The survey shows that most of the materials available with high storage capacity have disadvantages associated with slow kinetics and those materials with fast kinetics have issues with low storage capacity. Most of the chemisorption‐based materials are very expensive and in some cases, the hydrogen absorption/desorption phenomena is irreversible. Furthermore, a very high temperature is required to release the adsorbed hydrogen. On the other hand, the main drawback in the case of physisorption‐based materials and methods is their lower capacity for hydrogen storage, especially under mild operating conditions. To accomplish the requisite goals, extensive research studies are still required to optimize the critical parameters of such systems, including the safety (to be improved), security (to be available for all), cost (to be lowered), storage capacity (to be increased), and the sorption‐desorption kinetics (to be improved).     

水合物储氢的研究进展

氢作为一种清洁能源,越来越受到人们的重视,氢能利用技术的需求日益迫切。氢能的利用关键挑战在于氢气的储运,促进剂作用下氢气水合物可使氢气在相对温和的温压条件下安全、长期地储存,为储氢提供了一种选择。水合物储氢因其安全环保的特性具有巨大的工业化应用潜力,其目前工业化应用的两个关键问题即为储氢密度与储氢速率。本文首先回顾了氢气水合物的研究历程,阐述了几种常见氢气水合物的相平衡数据,然后归纳了不同晶型氢气水合物的储氢密度,最后总结了物理方法强化与化学方法强化对水合物储氢速率的影响,通过对近年来水合物储氢评估与总结,提出了当前水合物储氢存在的问题与未来研究方向,以期为水合物储气的工业化应用和氢气水合物的研究提供参考。     

改性沸石去除水中有机污染物的研究进展

概述了沸石的物理、化学性质及结构特征,介绍了采用沸石处理有机污染物时所采用的不同改性方法以及改性后对不同有机物的去除效果。综述了沸石在改性和处理有机污染物过程中所涉及到的反应机理及相关理论,总结了沸石改性和应用方面存在的问题及今后研究的方向。     

Assessment of resin adhesives aging by means of rheological parameters,Inverse Gas Chromatography,and FTIR

In this study, the rheological parameters as well as Flory–Huggins parameter determined by Inverse Gas Chromatography (IGC) were applied for assessment of the changes occurring during storage of the resole resin and their composites. It was proved that storage of resole and its composites at the low temperature (about 10°C) can slow significantly the process of their aging. Main idea of research was to determine time dependence of rheological properties for resole resin. These data should enable to extend shelf life of resin containing products. The rheological properties of samples were studied by the determination of flow curve. Share rate was changed from 10 to 500 1/s. Samples were examined in following intervals (increasing storage time): immediately after preparing the sample and then after storage, respectively: after two, four, eight, and twelve weeks. To extend shelf life of resin, it was mixed with different additives: zeolite Micro 20, Mg(OH)₂, PAF, synthetic zeolites: sodium form Z1, hydrogen form Z2. Flory–Huggins parameter determined by use of IGC let to assess physicochemical changes occurring in resole and its composites during storage. IGC turned out to be more sensitive method for assessment of changes occurring during resin aging than rheological measurements. FTIR technique was used to assess chemical changes occurring during resoles compositions storage. It indicated that oxidation reaction can occur during resoles composite aging.     

磷改性ZSM-5沸石的催化裂化性能

用磷改性ZSM-5沸石,并将其制备成催化剂。初步考察了其物化性能的变化,并在固定床重油微反装置上考察了其催化裂化反应特性。研究发现,磷能显著改善ZSM-5沸石的活性、稳定性和选择性。ZSM-5沸石上不同的磷含量和其与不同的Y型分子筛配伍对催化裂化反应有着显著的影响。合理调配催化裂化催化剂的活性组分,适当控制其氢转移能力和烷基化能力,对增产丙烯有着积极的意义。     

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。