椰殼活性炭材料儲(chǔ)氫機(jī)理的研究 上海椰殼活性炭廠家價(jià)格
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椰殼活性炭材料儲(chǔ)氫機(jī)理的研究
椰殼活性炭納米管的儲(chǔ)氫機(jī)理椰殼活性炭納米管儲(chǔ)氧機(jī)理研究主要包括氫氣在椰殼活性炭納米管內(nèi)的吸跗性質(zhì)、氫在椰殼活性炭納米管中的存在狀態(tài)、表面勢(shì)和椰殼活性炭納米管直徑對(duì)儲(chǔ)氫相對(duì)密度的影響。氫氣在常溫下的吸附溫度和壓強(qiáng)邡遠(yuǎn)商于氫氣的臨界溫度和臨界壓力(Tc = — 240攝氏度,pc = 1.28kPa),是一種超臨界狀態(tài)的吸附。根據(jù)吸附勢(shì)理論,在納米孔中由于分子力場的相互疊加形成寬而深的勢(shì)講'即使壓力非常低,吸附質(zhì)氫氣分子也很容易進(jìn)人勢(shì)阱中,并以分子簇的形式存在,在強(qiáng)大的分子場的作用下,吸附態(tài)復(fù)氣的性質(zhì)已與本體大不相同,程鋪榮用"巨正則蒙特卡羅(Momo-Carlo)"方法計(jì)算得出單壁椰殼活性炭納米管的管徑在4.0?5.0mn時(shí),管內(nèi)氫分子平均數(shù)密度達(dá)最大值, Dark-rim 等人進(jìn)行Monto-Carlo模擬的結(jié)果為1. 957nm的單壁椰殼活性炭納米管的儲(chǔ)性能最佳,椰殼活性炭納米管間的排列對(duì)材料的整體吸附有較大影響。Lee S M等人運(yùn)用密度函數(shù)計(jì)算表明(10,10)單%椰殼活性炭納米管中平均毎個(gè)椰殼活性炭原子能吸附1個(gè)氫氣分子,Wang Q等人以Crowdl-Brown勢(shì)摸擬C一H作用,發(fā)現(xiàn)最佳管間距與溫度有關(guān),25攝氏度時(shí)為0.6nm, — 196攝氏度時(shí)為0.9nm, (18,18)單壁椰殼活性炭納米管在一 196X:下管間隙的儲(chǔ)氫相對(duì)密度多達(dá)儲(chǔ)氫總量的14%, (9,9)椰殼活性炭納米哲由于管徑?。?.22nm)導(dǎo)致量子效應(yīng),管間隙的儲(chǔ)氫量極少。
椰殼活性炭納米纖維的儲(chǔ)氫機(jī)理,毛宗強(qiáng)等人認(rèn)為椰殼活性炭納米纖維具有高儲(chǔ)氫密度的原因可能是:椰殼活性炭納米纖維具有很高的比表面積,大量的氫氣被吸附在椰殼活性炭納米纖維表面,并為氫氣進(jìn)入椰殼活性炭納米纖維提供了主要通道,椰殼活性炭納米纖維的層間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氡氣分子的動(dòng)力學(xué)直徑(0.289nm),大量的氣可進(jìn)入椰殼活性炭納米纖維的層面之間;椰殼活性炭納米纖維有中空管,可以像椰殼活性炭納米管一樣具有毛細(xì)作用,氫氣可凝結(jié)在中空管中,從而使椰殼活性炭納米纖維具有超級(jí)儲(chǔ)氫能力。
髙比表面積椰殼活性炭的儲(chǔ)氫機(jī)理,周理等人認(rèn)為高比表面積椰殼活性炭儲(chǔ)氫是利用其巨大的表面積與a分子之間的范德華作用力來實(shí)現(xiàn),是典型的超臨界氣體吸附。一方面氫氣的吸附量與椰殼活性炭材料的表面積成正比,另一方面氫氣的吸附量隨著溫度的升高而呈指數(shù)規(guī)律降低。綜上所述,儲(chǔ)氫用椰殼活性炭納米材料的制各工藝復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)所用樣品量少,受溫度和壓強(qiáng)等實(shí)驗(yàn)條件的影響重復(fù)性差,所得結(jié)論差別甚大。近十幾年來,國內(nèi)外投入巨額資金開展研究,但尚沒有取得人們所期望的結(jié)果,且存在生產(chǎn)成本髙、吸氫速率慢等缺點(diǎn)。