储氢材料研究进展

氢能是人类未来的理想能源载体,而储氢是氢能实现规模应用的基础。本文综述了储氢材料的种类及其最新研究进展。     

储氢材料及其在含能材料中的应用

详细介绍了储氢材料品种，其中包括苯和甲苯有机液体氢化物，氢化硼和氢化铝络合物，超级活性炭，碳纳米纤维和碳纳米管的纳米碳材料，镧（稀土）系列、钛铁系列、镁系列等金属及合金氢化物，多孔聚合物等；并简单介绍了这些储氢材料的制备方法、在含能材料中应用时存在的问题及改进方向。重点介绍了多孔聚合物储氢材料的特点及合成方法，提出金属氢化物和多孔聚合物应作为储氢材料在含能材料中应用的重点研究对象。     

常温下增强碳基吸附材料储氢量技术的研究进展

综述了近年来增强碳基吸附材料储氢量技术的研究进展。碳基吸附材料的吸附储氢技术具有安全可靠、储仔容器重量轻、形状选择余地大和储存效率高等优点,因此碳基吸附材料成为较为理想的储氢材料。而在常温条件下碳基吸附材料的储氢量极低,使其应用受到了限制。介绍了目前在常温下增强碳基吸附材料储氢量的氢溢流技术、电化学技术和电场增强吸附技术。目前这些技术均处在实验室研究阶段,在有效提高碳基吸附材料储氢量的基础上解决成本、安全和实际应用等问题后,便可加快氢能源大规模利用的进程。     

碳复合纳米材料储氢性能研究进展

简述了以碳材料为基体或添加剂的碳复合储氢材料的研究进展,包括碳纳米纤维、石墨纳米纤维、单壁碳纳米管及多壁碳纳米管;并对碳复合纳米储氢材料的未来研究工作进行了展望。     

NaX沸石吸附储氢的分子模拟

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法,模拟了温度40～293K、压力10000kPa下,氢气在NaX沸石中的吸附行为。结果表明,氢吸附量随温度的升高而下降,随压力的增加而增加,40K时氢的最大吸附量为2.63%(质量分数)。吸附温度对氢在NaX沸石中的吸附位有重要影响,在较低温度下,阳离子和沸石骨架原子(O、Si和Al原子)是氢分子的稳定吸附位;而在较高温度下,仅沸石骨架原子是氢分子的稳定吸附位。     

新型氢材料研发动态

为把氨硼化合物转变成一种纳米材料，美国能源部所属的太平洋西北国家试验室的研究人员（PNNL）正在采取一种新的方法，用一种纳米尺度的储氢固体材料给燃料电池汽车“加油”。他们的这一发现可使氢动力汽车早日出现，那时，环境友好的燃料电池将取代汽油发动机。     

用于二氧化碳捕集的固体吸附剂研究进展

近年来,温室效应引发的环境与社会问题愈发严重。二氧化碳作为主要的温室气体之一,其减排已迫在眉睫。在二氧化碳捕集与利用技术中,固体吸附剂被认为是一种非常有前途的吸附材料且得到了广泛的研究与应用。根据吸附/解吸温度的不同,固体吸附剂被分为3类:适用温度为200℃以下的低温吸附剂,如碳基材料、沸石分子筛、金属有机骨架、碱金属碳酸盐和胺基吸附剂;适用温度为200～400℃的中温吸附剂,如氧化镁和类水滑石衍生吸附剂;适用温度为400℃以上的高温吸附剂,如氧化钙和硅酸盐吸附剂。介绍了3类固体吸附剂的合成方法(水热法、溶胶-凝胶法和浸渍法等)、二氧化碳的吸附容量和稳定性,以及改性方法等,并对固体吸附剂未来的发展方向进行了展望。     

吸附天然气存储材料的研究进展

天然气是一种清洁优质能源,天然气的高效储存是其大范围应用的关键。对当前几种天然气的存储技术:压缩天然气存储、液化天然气存储、天然气水合物存储及吸附天然气存储技术进行了对比分析,介绍了天然气吸附存储技术原理,调研了天然气吸附存储材料研究进展,包括沸石分子筛类吸附材料、多孔碳质吸附材料及金属有机骨架类吸附材料,指出吸附天然气存储技术具有广阔的应用前景,并总结了各类天然气吸附存储材料的未来研发方向。     

高分子固体润滑材料的进展

本文首先评述了高分子材料作为润滑材料的优缺点以及负荷、温度、摩擦速率、气氛等对它性能的影响；介绍了近年来通过物理、化学共混、IPN（互穿聚合物网络）等方面获得高性能高分子润滑材料的概况；展望了这类材料的未来发展趋势。     

固体氧化物燃料电池研究进展

固体氧化物燃料电池 (SOFC)是近几年发展起来的新型绿色能源技术 ,以其无腐蚀 ,能量转化效率高 ,环境友好 ,燃料适应性强和寿命长等优点 ,引起许多国家的重视。本文较详细地介绍了SOFC的基本概念、工作原理和固体电解质材料、电极材料的研制 ,并综述了SOFC国内外开发现状 ,展望了SOFC的发展前景     

2种零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响

固态储氢材料中,Li-Mg-B-H体系因放氢路径简单以及具有较高的理论储氢量成为研究的热点,但仍面临着吸放氢反应过程中放氢温度高,放氢动力学性能差等问题。以金属Mg粉作为初始原料,添加2种不同种类的零维碳材料,通过氢化燃烧的方法制备了均匀分散的纳米镁基粒子;进一步采用高能球磨的方法,与LiBH₄复合构建复合储氢材料2LiBH₄-MgH₂@C。研究发现,以上两步法构建的复合储氢材料的储氢性能得到了极大的改善。进一步通过研究吸/放氢动力学、热力学以及循环性能,探索了不同种类的零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响以及作用机制。研究表明,2种零维碳材料的添加不仅为反应粒子提供活性位点,促进储氢粒子的附着、锚定以及成核,同时能够在吸/放氢过程中有效抑制储氢粒子的团聚,进而对复合储氢材料的吸放氢性能起到了积极的促进作用。     

氢气储运技术的发展现状与展望

随着世界能源危机和环境污染的不断加剧,推动清洁能源革命已成为世界能源产业未来发展的重要趋势。近年来,中国对新能源产业的发展日益重视,尤其是对氢能产业的开发力度日益增大。在未来,氢能有望在推动中国能源结构改革、保障国家能源安全等方面扮演越来越重要的角色,并可能在能源、化工、交通等领域引起一系列变革。在氢能产业发展过程中,高效、低成本的氢气储运技术是实现大规模用氢的必要保障。目前,氢气的典型储运方式主要包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运和固态储运技术等。综述了各储氢技术的研究现状,并在对不同氢气储运技术进行综合对比分析的基础上,对中国未来氢气储运技术的发展方向做出展望。     

丙烷二氧化碳重整制氢的研究进展

综述了丙烷催化转化制氢的国内外发展状况。结合本实验室近期的一些研究结果,详细阐述了丙烷二氧化碳重整制氢的研究进展以及今后研究的一些思路。采用稀土改性的氧化铝负载的镍催化剂显示出较好的催化活性,比氧化铝负载的贵金属催化剂有更好的丙烷二氧化碳转化率和氢气收率。     

活性炭模板制备的多孔固体碱催化酯交换反应

以活性炭为模板制备出了多孔固体碱。通过将相应的前体盐溶液浸渍到经适当预处理的活性炭中,并在真空或惰性气氛中加热,使前体分解,再经焙烧除去活性炭,使产物基本保留了活性炭的多孔形貌特征。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、CO2程序升温脱附、热重分析和BET法对多孔固体碱进行了表征。表征结果显示,多孔固体碱具有发达的孔道结构和较高的比表面积,经600℃焙烧后,多孔CaO和多孔MgO的比表面积可分别达139,178m2/g;多孔CaO和MgO的碱强度与常规CaO和MgO基本一致。将制备的多孔固体碱用于甲醇与碳酸丙烯酯酯交换合成碳酸二甲酯反应时,多孔固体碱的催化性能好于常规固体碱,可减少催化剂用量,缩短反应时间,提高反应效率。     

有机固体废弃物化学链气化技术研究进展

化学链气化技术(CLG,Chemical looping gasification)是基于化学链燃烧技术(CLC,Chemical looping combustion)发展而来的一种新颖的固体燃料气化技术.相较于常规气化技术,化学链气化技术省去了氧气制备、且不需要燃料燃烧来提供热量,具有合成气不被氮气稀释、焦油及N/...     

天然气藏中硫化氢成因研究进展

目前普遍认为天然气藏中硫化氢主要为生物硫酸盐还原（BSR）、硫酸盐热化学还原（TSR）和含硫化合物热裂解等成因。一般认为,天然气中高含硫化氢是硫酸盐热化学还原作用的结果。从气藏的地质和地球化学等方面,可以找到气藏发生硫酸盐热化学还原作用后的许多证据,根据这些证据,可以很好地判断气藏是否发生过硫酸盐热化学还原作用。尽管对天然气藏中硫化氢研究已取得一定的成果,但仍存在许多亟待认识的问题,如硫化氢的成因机理、分布规律、地质-地球化学特征,硫化氢与油气的关系,以及硫化氢形成的主控因素等。总结了国内外关于硫化氢天然气成因研究进展及其存在的问题,以期引起人们对硫化氢天然气的关注。