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相似文献
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1.
沸石吸附储氢研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
杜晓明  李静  吴尔冬 《化学进展》2010,22(1):248-254
沸石类微孔材料作为储氢介质的研究已成为近年来储氢领域中备受关注的热点问题,但对于其储氢机理、储氢容量及其影响因素的文献报道不尽一致。本文从吸附实验测定和理论计算模拟方面综述了各种结构类型沸石的吸附储氢的研究结果。重点分析了沸石的结构类型、硅铝比、阳离子类型及吸附实验条件差异对储氢量的影响,并讨论了超临界吸附理论模型的发展状况,最后探讨了沸石作为储氢材料的可行性和发展方向。  相似文献   

2.
李兰兰  程方益  陶占良  陈军 《应用化学》2010,27(9):998-1003
综述了第一性原理计算在储氢材料研究中取得的成果和最新的进展。 第一性原理计算在储氢材料研究中的应用主要有以下4个方面: 1)研究纳米结构的储氢性能; 2) 研究储氢材料中掺杂和缺陷的作用及对储氢性能的影响; 3)研究储氢机理; 4)确定氢化物的几何结构以及预测新型储氢材料。 同时展望了第一性原理计算在储氢领域中的应用前景。  相似文献   

3.
顾婷婷  顾坚  张喻  任华 《化学进展》2020,32(5):665-686
氢气储存仍是制约氢经济推行的关键问题,开发一种高效、安全的储氢技术仍面临着巨大挑战。近年来,利用固态氢化物的化学吸附储氢技术由于可靠、结构紧密和高储氢容量的特点,被视为最有潜力的储氢手段之一。在众多固态氢化物储氢材料中,金属硼氢化物由于其极高的重量和体积储氢密度而备受关注。然而,金属硼氢化物热力学稳定,动力学缓慢,导致其吸/放氢温度高、速率慢、可逆性及循环稳定性差。本文从替代、复合、掺杂、纳米结构限域及相应的反应机理等角度总结了金属硼氢化物储氢材料的最新改性研究和应用,并提出了其中存在的问题和相应对策,同时指出了未来的研究方向。  相似文献   

4.
运用X射线衍射、扫描电及粒度分析等方法表征了机械合金化制备Mg/MnNi5-x(CoAlMn)x复合储氢合金的结构,通过PCT曲线研究了基储氢性能。结果表明,在适当的球磨条件下能够获得纳米晶结构的Mg/MnNi5-x(CoAlMn)x复合储氢合金,MmNi5-x(CoAlMn)x合金相彘,复合储氢合金的活化性能及储氢量有明显提高。此外,还考察了Mg含量对复合储氢合金的组织结构及储氢性能的影响。  相似文献   

5.
朱劲波  马立群  梁飞  苗迎春  王立民 《应用化学》2015,32(11):1221-1230
Ti-V基储氢合金在室温、常压下即可表现出良好的储氢特性,且质量储氢容量明显高于传统AB5型储氢合金,从而在氢气的精制和回收、运输和储存及热泵等方面有较早的应用。 此外,在混合气体分离、核反应堆中处理氢的同位素、镍氢电池及燃料电池负极材料等方面也得到了广泛的研究与关注。 基于目前Ti-V基储氢合金的研究现状,概述了该类合金的优势、限制性因素(包括成因)及改性手段。 此外,为了进一步理解Ti-V基合金储氢机理、构建合金组分与储氢特性之间的对应关系,本工作重点围绕Ti-V基储氢合金及其氢化物的结构、组分优化设计展开综述,并对其未来研究方向做出展望。  相似文献   

6.
贾超  原鲜霞  马紫峰 《化学进展》2009,21(9):1954-1962
氢的储存对于21世纪氢经济时代的发展至关重要。金属有机骨架化合物(MOFs)因具有纯度高、结晶度高、成本低、能够大批量生产和结构可控等优点,在气体存储尤其是氢的存储方面展示出广阔的应用前景。本文详细综述了近年来MOFs类化合物(MOF-5、IRMOFs和MMOMs)作为储氢材料的研究进展,介绍了各种用于改善MOFs材料储氢性能的结构改性方法,总结了MOFs储氢材料在理论模拟计算方面的研究进展,并指出了MOFs储氢材料目前存在的不足和发展方向。  相似文献   

7.
二氧化钛纳米管是一种有前景的储氢材料,因此,在本文中通过卷曲锐钛矿单分子层,获得锯齿型(Zig-zag)和手性型(Chiral)二氧化钛纳米管结构。并采用分子动力学方法(Molecular dynamics)研究了氢分子分别在锯齿型和手性型二氧化钛纳米管和碳纳米管中的分布情况,并计算其储氢能力。结果表明,与碳纳米管一样,锯齿型和手性型二氧化钛纳米管存在管间储氢和管内储氢情况,并且氢分子在管间和管内的分布与二氧化钛纳米管内、外两侧的氧原子相关。Lennard-Jones势能模型表明:氢分子向纳米管内部和管间隙处的低能处聚集,形成氢分子环结构。储氢量计算结果表明,虽然锯齿型和手性型二氧化钛纳米管储存的氢分子数目较多,但由于系统重量较大,储氢量较低,低于美国能源部6%的商业标准,不能满足实际需要,而碳纳米管储氢量接近这一标准。  相似文献   

8.
刘新  吴川  吴锋  白莹 《化学进展》2015,27(9):1167-1181
实现氢能有效利用的关键技术是开发安全、经济、高效的氢能储运体系。在目前所有的储氢技术中,固态材料化学储氢因其储氢密度大、可循环使用、安全方便储运等优势成为人们关注的焦点;配位氢化物储氢材料是现有储氢材料中体积和质量储氢密度最高的储氢材料。其中,具有高储氢密度、储氢性能优良的轻金属配位氢化物储氢材料是配位氢化物储氢领域研究的重点,目前已经取得了大量成果。本文论述了主要轻金属配位氢化物储氢体系的研究进展,包括硼氢化物储氢体系、铝氢化物储氢体系、氨基化物储氢体系等,阐述和总结了其热解反应机理、动力学性能、晶体结构、最新研究现状,最后对该领域的研究方向进行了总结和展望,指出二元或多元复合储氢体系、高效纳米粒子催化剂和储氢反应环境的综合协同效应将会成为储氢领域未来的研究趋势和重要研究方向。  相似文献   

9.
方占召  康向东王平 《化学进展》2009,21(10):2212-2218
车载储氢是推进氢燃料车规模化商业应用的“瓶颈”环节,开发高性能车载储氢材料/技术成为当前能源及材料领域关注的热点。近年来,随着储氢材料领域的不断拓展,以硼氢化锂(LiBH4)为典型代表的高储量配位金属氢化物日渐成为新兴的储氢材料研究热点。本文从体系成分/反应路径调整、纳米结构调制、阴/阳离子替代及催化体系构建等方面概述了改善LiBH4综合储/放氢性能的最新研究进展,旨在明确配位硼氢化物储氢材料研究中的关键问题及可能的解决途径。  相似文献   

10.
纳米储氢合金   总被引:1,自引:0,他引:1  
作为一种新型的清洁能源,氢能在日益严峻的能源危机中越来越重要。纳米储氢合金因其优异的性能,被认为是下一代重要的储氢材料。本文介绍了储氢合金的原理、储氢合金的动力学和热力学以及各种储氢材料性能。基于储氢合金的最新研究进展,本文综述了提高纳米合金储氢性能的措施、纳米储氢合金的制备方法及其优缺点,进一步探讨了影响纳米合金储氢性能的因素,对储氢合金的进一步发展进行了展望。  相似文献   

11.
微孔镧系配位聚合物   总被引:1,自引:0,他引:1  
微孔配位聚合物与通常的微孔无机材料相比, 具有非常明显的优势. 而镧系离子特殊的光学和磁学性质, 更使得微孔镧系配位聚合物的研究成为热点. 本文简要地报道了微孔镧系配位聚合物的研究现状, 对一些微孔镧系配位聚合物的结构特点进行了描述, 讨论了影响微孔配位聚合物形成的主要因素. 一般来说, 线型配体往往能很好地将金属离子连接起来, 得到理想的微孔镧系配位聚合物; 选择合适的第二配体, 有利于构筑结构新颖的微孔镧系配位聚合物; 镧系收缩对能否形成微孔配位聚合物的影响并不明显, 只是轻稀土离子往往倾向于多结合一些小分子配体来满足更高的配位数.  相似文献   

12.
微孔聚合物由于具有较高的比表面积,因此可用作物理吸附贮氢材料.本文通过比较0.1MPa、77K下自具微孔聚合物、超交联聚合物等多孔聚合物与其它多孔贮氢材料(如碳材料、金属有机网络等)的贮氢性能,阐述了比表面积、孔尺寸及孔形貌、与氢气的作用力等因素对多孔聚合物贮氢量的影响,由于合成超交联聚合物的单体多且孔形貌容易控制,因此超交联聚合物成为具有发展潜力的贮氢聚合物.  相似文献   

13.
Hydrogen storage is a primary challenge for using hydrogen as a fuel. With ideal hydrogen storage kinetics, the weak binding strength of hydrogen to sorbents is the key barrier to obtain decent hydrogen storage performance. Here, we reported the rational synthesis of a methyllithium‐doped naphthyl‐containing conjugated microporous polymer with exceptional binding strength of hydrogen to the polymer guided by theoretical simulations. Meanwhile, the experimental results showed that isosteric heat can reach up to 8.4 kJ mol?1 and the methyllithium‐doped naphthyl‐containing conjugated microporous polymer exhibited an enhanced hydrogen storage performance with 150 % enhancement compared with its counterpart naphthyl‐containing conjugated microporous polymer. These results indicate that this strategy provides a direction for design and synthesis of new materials that meet the US Department of Energy (DOE) hydrogen storage target.  相似文献   

14.
Developing efficient, stable and sustainable photocatalysts for water splitting is one of the most significant methods for generating hydrogen. Conjugated microporous polymers, as a new type of organic semiconductor photocatalyst, have adjustable bandgaps and high specific surface areas, and can be synthesized using diverse methods. In this work, we report the design and synthesis of a series of pyridyl conjugated microporous polymers(PCMPs) utilizing polycondensation of aromatic aldehydes and aromatic ketones in the presence of ammonium acetate. PCMPs with different chemical structures were synthesized via adjusting monomers with different geometries and contents of nitrogen element, which could adjust the bandgap and photocatalytic performance. Photocatalytic hydrogen evolution rate(HER) up to1198.9 μmol·h~(-1)·g~(-1) was achieved on the optimized polymer with a specific surface area of 312 m~2·g~(-1) under UV-Vis light irradiation(λ320 nm).This metal-free synthetic method provides a new avenue to preparing an efficient photocatalyst for hydrogen evolution.  相似文献   

15.
多孔材料化学:从无机微孔化合物到金属有机多孔骨架   总被引:11,自引:0,他引:11  
林之恩  杨国昱 《结构化学》2004,23(12):1388-1398
本文主要从无机微孔化合物和金属有机多孔骨架的合成化学和结构化学这两方面来介绍多孔材料化学的研究进展。多孔材料是一类具有规则孔结构的固态化合物,它们在催化、分离、离子交换等工业领域有着广泛的应用。硅铝酸盐是最为人们所熟知的微孔分子筛,经过半个多世纪的发展,人们又相继开发出磷酸盐、砷酸盐、锗酸盐、亚磷酸盐、硫酸盐、亚硒酸盐以及金属硫化物等类沸石无机微孔化合物。近十多年来,配位聚合物与金属有机多孔骨架开始大量兴起,为微孔化合物的多样化与组成的复杂性增添了新的领域。  相似文献   

16.
This tutorial review describes recent research directed towards the synthesis of polymer-based organic microporous materials termed Polymers of Intrinsic Microporosity (PIMs). PIMs can be prepared either as insoluble networks or soluble polymers with both types giving solids that exhibit analogous behaviour to that of conventional microporous materials such as activated carbons. Soluble PIMs may be processed into thin films for use as highly selective gas separation membranes. Preliminary results also demonstrate the potential of PIMs for heterogeneous catalysis and hydrogen storage.  相似文献   

17.
Microporous organic polymers offer the possibility of storing hydrogen safely at low temperatures and moderate pressures via physisorption. A range of polymers of intrinsic microporosity (PIMs) have been studied. The best PIM to date is based on a triptycene monomer and takes up 2.7% H2 by mass at 10 bar/77 K. Hypercrosslinked polymers (HCPs) also show promising performance, particularly at pressures >10 bar. The form of the H2 isotherm is influenced by the micropore distribution, a higher concentration of ultramicropores (pore size <0.7 nm), as found in PIMs, being associated with enhanced low pressure adsorption. The performance of polymers relative to other microporous materials (carbons and metal‐organic frameworks) is compared and promising methods to enhance the hydrogen uptake of microporous polymers are suggested.

  相似文献   


18.
Functional porous coordination polymers   总被引:18,自引:0,他引:18  
The chemistry of the coordination polymers has in recent years advanced extensively, affording various architectures, which are constructed from a variety of molecular building blocks with different interactions between them. The next challenge is the chemical and physical functionalization of these architectures, through the porous properties of the frameworks. This review concentrates on three aspects of coordination polymers: 1). the use of crystal engineering to construct porous frameworks from connectors and linkers ("nanospace engineering"), 2). characterizing and cataloging the porous properties by functions for storage, exchange, separation, etc., and 3). the next generation of porous functions based on dynamic crystal transformations caused by guest molecules or physical stimuli. Our aim is to present the state of the art chemistry and physics of and in the micropores of porous coordination polymers.  相似文献   

19.
Conjugated microporous polymers are a unique class of polymers that combine extended π‐conjugation with inherent porosity. However, these polymers are synthesized through solution‐phase reactions to yield insoluble and unprocessable solids, which preclude not only the evaluation of their conducting properties but also the fabrication of thin films for device implementation. Here, we report a strategy for the synthesis of thin films of π‐conjugated microporous polymers by designing thiophene‐based electropolymerization at the solution–electrode interface. High‐quality films are prepared on a large area of various electrodes, the film thickness is controllable, and the films are used for device fabrication. These films are outstanding hole conductors and, upon incorporation of fullerenes into the pores, function as highly efficient photoactive layers for energy conversions. Our film strategy may boost the applications in photocatalysis, energy storage, and optoelectronics.  相似文献   

20.
共轭微孔聚合物是一类具有扩展共轭体系的骨架材料,具有比表面积大、稳定性高、微孔大小和体积可精确调控等特点。由于其独特的结构特点,共轭微孔聚合物在各方面展现出巨大的应用潜力,本文综述了共轭微孔聚合物及复合材料的制备方法,以及共轭微孔聚合物在气体吸附和储存、污染物的富集、非均相催化、光发射、化学传感器、光捕集、电能存储等方面的应用。  相似文献   

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