贮氢材料研究进展

氢作为一种新的能源,受到各国政府和科学家的极大重视,其制备、贮存、输运及应用技术有了迅速的发展。本文综述贮氢材料的种类及其最近研究进展,并对最近发展起来的一些合金贮氢材料和碳质贮氢材料的制备方法作了介绍。     

贮氢材料及其应用研究进展

贮氢材料是一类新型高性能材料。本文对现有贮氢材料进行了合理的分类,对贮氢材料及其应用研究进展进行了综述。     

稀土发光和贮氢材料研究进展

本文结合我们自己的工作总结和概括了稀土发光材料和贮氢材料最近几年来的研究和应用新进展。     

Mg-Cu-Nd贮氢合金的微观组织结构及贮氢性能研究

采用熔体快淬法制备了(Mg72.2Cu27.8)90Nd10的非晶贮氢合金带,用DSC差热分析仪测定了非晶合金带的热稳定性和非晶形成能力,采用透射电镜TEM和X射线衍射仪表征了不同结晶程度的贮氢合金带的微观组织结构.结果表明:非晶(Mg72.2Cu27.8)90Nd10贮氢合金的晶化过程分为3个步骤:首先在170℃生成平均晶粒尺寸为5～10nm Mg2Cu相;当回火处理温度升高至210℃时,非晶(Mg72.2Cu27.8)90Nd10贮氢合金发生了第二步晶化反应,生成了α-Mg相;当回火处理温度升高到335℃以后,非晶贮氢合金已经完全晶化,生成了稳定的Mg2Cu,α-Mg和Cu5Nd相,晶化后的颗粒尺寸有50～80nm.对不同组织结构的(Mg72.2Cu27.8)90Nd10合金的贮氢性能测试表明:完全非晶状态的(Mg72.2Cu27.8)90Nd10合金具有最快的吸氢速率和最高的贮氢量(3.2%(质量分数)).     

贮氢合金材料电化学与表面性能的研究进展

贮氢合金材料电化学与表面性能的研究进展①杨勇李骏林祖赓（厦门大学化学系，固体表面物理化学国家重点实验室，厦门３６１００５）八十年代后期以来，人们对地球的环境保护提出了更高的要求，而便携式电器（如移动电话，摄像机与笔记本电脑等）对电池的需求也大量增加...     

树脂法再生贮氢合金材料包覆液的研究

本文对树脂法再生镍—氢电池包覆液进行了系统研究，研究结果表明ＮＫ—ＥＮＬ—１和ＮＫ—ＥＮＬ—２型树脂对镍具有良好的吸附和脱附性能，镍回收率大于９６％，Ｎａ２ＨＰＯ３去除率大于９６％，回用液中镍浓度高达７．７ｇ／ｌ，并可循环复用。处理后排放水中，镍小于１ｐｐｍ，达到国家排放标准，采用这种技术设计的５Ｔ／ｈ包覆液净化工程运行正常，经济效益和社会效益显著。     

贮氢合金用作有机加氢反应新型催化剂研究进展

贮氢合金用作有机液相加氢反应催化剂能兼作氢源，循环稳定性高，不易中毒，选择性强。作为一类新型催化剂，能应用于不饱和脂肪酸加氢、药物化学、苯胺合成等领域。它为发展前机合成新技术创始了条件。     

贮氢合金的吸放氢性能测定

贮氢合金的吸放氢量，压力组成等温线，以及吸放氢过程的热力学函数变化诸性能的测定，离不开一套适宜的高压一真空实验装置．不少研究者曾报导过较简单的仪器装置[1-4]．还有将吸氢装置配以色谱仪和质谱仪来研究合金的吸氢与中毒问．为测定各类贮氢合金的吸氢性能本实验室研制并装配了一种准确实用的实验装置，可在-196℃至＋500℃和16MPa－0．0001MPa氢压范围内获得准确的平衡数据．1实验装置与仪器实验装置由阀件、压力表、压力传感数字低压计、真空泵和反应器组成（图1）．全部管路为外径rk3mm的不锈钢管．阀件是自行设计的高压微型阀…     

碳纳米管的电化学贮氢性能研究

研究了碳纳米管电极的电化学性能 ,其电化学储氢量达到 2 0 0mAh·g 1且具有高的电化学活性和良好的循环寿命 .采用循环伏安法研究了氢在碳纳米管电极上吸附 /氧化机理 .     

贮氢电极的电化学研究（Ⅱ）—贮氢电极的交流阻抗研究

用交流阻抗的方法对贮氢电极进行了研究。实验表明，贮氢电极的交流阻抗图由两个半圆组成，高频区半圆对应于电化学反应，低频区半圆对应于氢原子在贮氢合金表面的吸附过程。低频区的半圆受电极活化次数和放电深度的影响。活化次数越多、放电时间越长、低频区半圆越小。提出了贮氢电极的等效电路图，对这些实验结果作出了解释。     

钾掺杂多壁纳米碳管储氢性能研究

使用自制的钴催化裂解碳氢气法制备多壁纳米碳管,并对其进行退火、掺杂等一系列预处理,然后使用高压高纯氢源,在中压(12 MPa)和室温条件下,进行钾掺杂多壁纳米碳管的储氢性能实验.结果表明:预处理对纳米碳管的储氢性能有很大影响.实验条件下,经过氮气退火,并在1.0 mol/L硝酸钾溶液中掺杂的多壁纳米碳管吸氢量最大(H/C质量分数为3.2%).上述样品在室温下的放氢量一般不超过其吸氢量的50.8%.     

多壁碳纳米管的改性及其储氢性能研究

考察了空气处理、混酸处理、H₂O₂处理和等离子体活化等化学改性和多种活性金属修饰对碳纳米管储氢性能的影响,采用TPD-H₂评价装置测试了不同样品吸附的氢气在程序升温后的脱附情况,用峰面积和氢气的校正因子计算出样品吸附氢气的体积,从而计算出碳纳米管的储氢容量.实验结果表明,化学改性和金属修饰均能明显提高碳纳米管的储氢性能,其中经过混合酸和H₂O₂化学处理并负载质量分数为20%Ni的碳纳米管,在常温常压下的氢气储存的质量分数达到2.55%,比未做任何处理的碳纳米管的储氢容量提高了7倍.     

碳纳米管负载纳米铂修饰电极及电催化氧化H2O2的研究

采用化学气相沉积法在碳纳米管(CNT)上负载Pt纳米颗粒,并制备了CNT-Pt修饰玻碳电极(CNT-Pt/GCE).研究了该修饰电极在磷酸缓冲液中对H2O2的电催化氧化作用以及实验条件的影响.计算了H2O2在CNT-Pt/GCE上的电极反应速率常数.结果表明,CNT-Pt/GCE对H2O2的电化学氧化具有良好的催化作用,电极反应速率常数比铂电极高约2.65倍.初步探讨了电催化氧化机理,为酶电化学传感器的研制提供了一条新的途径.     

Synthesis of Carbon Nanotubes by Catalytic Chemical Vapor Deposition Using Hydrogen Storage Alloy as A Catalyst

Carbon nanotubes, which was discovered by Iijima1 in 1991, is the most typical one-dimensional nano-material with the micrometers order in length and nanometers order in diameter. CNTs are composed of graphitic sheets rolled into closed concentric cylinders, and classed into single wall nanotubes and multi-wall nanotubes. CNTs can offer many significant advantages over most existing materials. Since its discovery, unprecedented interest has been stimulated because of its significance both in…     

定向多壁碳纳米管电化学储氢研究

利用恒流充放电、循环伏安曲线(CV)和电化学阻抗技术(EIS)等方法对定向多壁碳纳米管(AMWCNTs)储氢的电化学行为及其储氢机制进行了探讨.研究表明,定向AMWCNTs-Cu电极有较高的电化学储氢性能,其储氢容量在1500mA/g的电流密度下可以达到1162mA·h/g.定向AMWCNTs的电化学储氢能力强与其空间结构有关,而铜粉的加入有利于提高碳纳米管的电催化反应表面积和电极电化学反应活性,有利于氢在碳纳米管中扩散,从而提高了碳纳米管电极材料的储氢量.     

述评碳纳米管储氢研究*

碳纳米管因被认为可能是氢能的主要载体而备受关注,但几年来的文献报道不尽一致.本文评述了关于单壁和多壁碳纳米管对氢气的吸附实验和模拟计算研究结果,探讨了碳纳米管作为储氢材料的可行性.     

氢在多壁碳纳米管上吸附行为研究

根据热力学平衡原理推导了通用吸附等温方程.通过比较氢在碳纳米管和炭狭缝孔上的高阶维里吸附系数，分析了77～297 K温度区间，温度、管径(孔宽)对碳纳米管、炭狭缝孔吸附空间储氢容量的影响，并由氢在石墨平面上的最大吸附容量计算了本次试验多壁碳纳米管(MWCNTs)在各平衡温度时的最大氢吸附容量.运用确定参数后的吸附等温方程，线性回归分析了氢在本次试验MWCNTs上的吸附数据.结果表明，在160～180 K温度区间，管内被吸附氢分子之间由于吸附受压产生的排斥能出现极大值；随着温度升高，氢分子之间以吸引力为主，提高氢气压力后才发生明显吸附.     

一种基于碳纳米管的安培型过氧化氢生物传感器

利用硫堇(th ion ine,Th i)作为介体结合多壁碳纳米管(MWNTs)、壳聚糖(ch itosan,CH IT)、辣根过氧化酶(HRP)的混合包埋物制作过氧化氢(H2O2)生物传感器。研究结果表明所得传感器对H2O2具有明显的增敏效应,线性范围为0.03~5.5 mmol/L,相关系数为0.9995;检出限为19μmol/L(S/N=3),具有良好的稳定性及工作寿命。     

超临界状态下炭基材料的储氢

评介了目前各种储氢方法，指出了炭基材料作为储氢材料的优势，综述了近年来纳米炭材料在储氢方面的进展，详细探讨了超临界状态下氢气在纳米孔隙中的吸附机理，并在此基础上提出了研究中的问题及进一步的研究方向。