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活性炭对氢的吸收能力

活性炭对氢的吸收能力

发布时间:2019-09-03 | 浏览量: 文章来源:活性炭

        活性炭已经被广泛研究用于储氢,但是迄今为止,它们的储存容量似乎具有上限。为了打破这个上限,我们研究了富氧活性炭的能力。本文中讲述了醋酸纤维素制成的活性炭,具有高表面积和孔隙率,自身孔隙几乎完全是微孔特征(大于90%的微孔含量),具有富氧性质。
 
  氢气作为替代机动车辆中的汽油燃料是有一定吸引力的,作为推动氢经济的一部分,与目前使用的化石燃料相比,氢具有使其作为燃料更有利的优点,包括潜在的可再生和对环境友好(氢燃烧或电化学氧化的唯一副产物是水,这将减少CO2排放),以及具有高重量能量密度。
 
       然而,作为可行的车辆燃料的氢的广泛存储,运输和应用受到一些难题。因此,固态材料中氢的储存是能更好使用氢的关键。活性炭中对氢吸收的最重要因素是表面积,孔体积和孔径。特别是,存储在活性炭的氢气量之间的链路。但是储存在活性炭中的氢的量仍然受到分子氢与其孔壁表面之间的弱相互作用而产生限制。理想的活性炭储氢材料是具有高表面积和与吸附的氢分子储存相互作用。
 
  因此,在这项研究中,我们利用活性炭前体的类型与最终活性炭的性质之间的关系来生成一组多孔碳,这组材料具有高表面积和高水平的微孔率以及高氧含量,还有相似的孔隙尺寸。并且研究了富氧活性炭的特性及其吸氢性能,将它们与目前的其他材料进行了比较。为了探测表面氧对活性炭的氢吸收性质的影响,我们设计了活性炭合成方法来生成具有高氧含量的材料。因此,我们使用醋酸纤维素,其被称为CA(并且具有0.93的O/C原子比)作为起始材料,而不是例如具有0.83的O/C比的纤维素。
 

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