氫氣與多數(shù)金屬都能夠發(fā)生化合反應(yīng),即多數(shù)金屬都有儲氫的功能。其中,氫氣與堿金屬和除鈹以外的堿土金屬的化合反應(yīng)一般在較高的溫度下進(jìn)行,而與d區(qū)或f區(qū)部分金屬化合則需要更為特殊的條件,如鎳(Ni)須在高壓下才能形成穩(wěn)定的氫化物。
在工業(yè)生產(chǎn)中,儲氫材料多為合金而非純金屬。世界上研究成功的儲氫合金大致分為:
(1)稀土鑭鎳,每千克鑭鎳合金可儲氫153L;
(2)鐵鈦合金,儲氫量大,價格低廉,能在常溫常壓下釋放氫;
(3)鎂系合金,是吸氫量最大的儲氫材料,但需要在287℃條件下才能釋放氫,而且吸收氫十分緩慢;
(4)釩、鈮、鉛等多元素系,這些金屬本身是稀貴金屬,因此只適用于某些特殊場合。
與其它儲氫方式相比,金屬氫化物儲氫具有壓力平穩(wěn)、充氫簡單、安全方便等優(yōu)點(diǎn),單位體積儲氫的密度可達(dá)相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍。該儲氫方式存在的問題為在大規(guī)模應(yīng)用中如何提高儲氫材料的儲氫量和降低材料成本并節(jié)約貴重金屬。國際能源機(jī)構(gòu)確定的未來新型儲素材料的標(biāo)準(zhǔn)為儲氫量應(yīng)大于5Wt%,并且能在溫和條件下吸放氫。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn),儲氫合金大多尚不能滿足這一性能要求。 2100433B
現(xiàn)在使用的大多數(shù)碳?xì)湎登逑磩┎⒉皇窃秃唵握麴s精致的產(chǎn)品,而是化學(xué)合成品或經(jīng)過高級精煉處理的產(chǎn)品。碳?xì)湎登逑磩钠浠瘜W(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為正構(gòu)烴系、異構(gòu)烴系、環(huán)烷烴和芳香烴四類。 正構(gòu)烴:結(jié)構(gòu)式為CnH2n...
木質(zhì)擱物架的價格是960元,我們家里準(zhǔn)備買一個這樣的木質(zhì)擱物架,因為這樣的木質(zhì)擱物架是非常不錯的,而且木質(zhì)擱物架的質(zhì)量也是相當(dāng)不錯的,使用起來也很方便,能夠放下好多東西,而且木質(zhì)給我家也是比較環(huán)保,的...
雙端金屬鹵化物燈與單端燈工作原理都差不多的,都是利用金屬鹵化物受激輻射而產(chǎn)生可見光的。金屬片是作為發(fā)射電極用的。金屬鹵化物電弧管內(nèi)充有汞、惰性氣體和一種以上的金屬鹵化物。工作時,汞蒸發(fā),電弧管內(nèi)汞蒸氣...
格式:pdf
大?。?span id="bb4a6fw" class="single-tag-height">878KB
頁數(shù): 7頁
評分: 4.4
對金屬氫化物基本循環(huán)及其派生的復(fù)雜循環(huán)進(jìn)行了分類,介紹了一般金屬氫化物循環(huán)的優(yōu)缺點(diǎn),提出了循環(huán)的性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,分析了金屬氫化物循環(huán)的關(guān)鍵技術(shù),例如粉末化、反應(yīng)器傳熱、P-C-T曲線等問題,并討論了組成金屬氫化物反應(yīng)對和循環(huán)時選擇金屬氫化物的標(biāo)準(zhǔn)。
格式:pdf
大小:878KB
頁數(shù): 4頁
評分: 4.8
作為重要的二次能源之一的氫氣,它的貯運(yùn)方法是目前制約其發(fā)展的瓶頸,在全面考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性和小型化以及貯氫技術(shù)的成熟程度等問題時,金屬氫化物貯氫被認(rèn)為是最合適的選擇,可應(yīng)用于小功率質(zhì)子交換膜燃料電池在諸如電動自行車、助動車、手提電腦、通訊以及電動工具等方面,小型(便攜式)金屬氫化物貯氫器作為一種可攜帶的安全的氫氣源,具有廣闊的市場前景。
某些金屬在一定條件下可以形成金屬氫化物:
式中x為金屬氫化物的貯氫能力。這是一個放熱反應(yīng),升溫時,有利于反應(yīng)向左方進(jìn)行,氫氣又釋放出來。利用這個反應(yīng)發(fā)展出貯氫材料。
形成氫化物的金屬其四面體間隙空間半徑必須大于0.46┱,氫與金屬原子間以共價鍵結(jié)合。采用中子衍射、核磁共振等方法測定了稀土鈷氫化物(RCo5)2H4的結(jié)構(gòu),在每個晶胞內(nèi)有2個稀土原子、10個鈷原子及4個氫原子。
高壓儲氫,一種儲氫方法。氫氣可以在高壓下(15.2~70.9兆帕)裝盛在氣體瓶中運(yùn)輸,可通過減壓閥的調(diào)節(jié)直接釋放氫氣。方便可靠,是最普通和最直接的儲氫方式。隨著材料科學(xué)的發(fā)展,已開發(fā)出碳纖維與鋁復(fù)合材料的高壓氣瓶,大大降低氣瓶自身質(zhì)量,提高容量裝載效率,使高壓儲氫成為較有競爭優(yōu)勢的車載儲氫方式?,F(xiàn)示范燃料電池公共汽車采用高壓儲氫瓶直接為汽車提供氫源,續(xù)駛里程可達(dá)250千米。
第1章氫與儲氫1
1.1氫1
1.2氫的存儲2
1.2.1壓縮儲氫技術(shù)3
1.2.2液化儲氫技術(shù)3
1.2.3金屬氫化物儲氫技術(shù)3
1.2.4多孔材料吸附儲氫技術(shù)5
1.2.5膠囊化儲氫技術(shù)6
參考文獻(xiàn)7
第2章儲氫材料--沸石分子篩9
2.1沸石分子篩9
2.1.1沸石的發(fā)展歷史9
2.1.2沸石分子篩的分類10
2.1.3沸石的組成與結(jié)構(gòu)10
2.2沸石分子篩儲氫研究進(jìn)展17
2.2.1實驗研究進(jìn)展17
2.2.2理論研究進(jìn)展22
2.3微孔沸石分子篩孔結(jié)構(gòu)的表征24
2.3.1氣體吸附法25
2.3.2小角X射線散射(SAXS)法41
2.4本章小結(jié)48
參考文獻(xiàn)48
第3章微孔沸石儲氫的實驗研究53
3.1超臨界吸附53
3.1.1絕對吸附量與過剩吸附量53
3.1.2超臨界吸附的實驗測量54
3.2吸附測試裝置及原理54
3.2.1實驗裝置54
3.2.2實驗測試步驟54
3.2.3誤差分析57
3.2.4氫氣壓縮因子60
3.3氫吸附/脫附等溫線63
3.4吸附熱效應(yīng)66
3.4.1等量吸附熱66
3.4.2平均吸附熱68
3.4.3吸附過程的升溫70
3.5吸附量的影響因素71
3.5.1溫度與壓力71
3.5.2沸石的骨架類型71
3.5.3陽離子73
3.5.4比表面積和微孔孔容75
3.6對比吸附密度78
3.7本章小結(jié)79
參考文獻(xiàn)79
第4章微孔沸石吸附儲氫模型研究83
4.1經(jīng)典吸附理論在超臨界吸附領(lǐng)域的延伸84
4.1.1理論模型84
4.1.2超臨界吸附中的應(yīng)用84
4.2微孔填充理論在超臨界吸附領(lǐng)域的探討86
4.2.1吸附勢理論在超臨界吸附領(lǐng)域的延伸87
4.2.2吸附熱與親合勢系數(shù)的關(guān)系91
4.2.3一般吸附函數(shù)的確定91
4.3格子密度函數(shù)理論模型93
4.3.1基本理論95
4.3.2模型分析解100
4.3.3超臨界氣體在單孔中的Gibbs吸附103
4.3.4氣體在實際吸附劑上的過剩吸附等溫線109
4.4吸附質(zhì)吸附劑作用勢110
4.4.1理論模型111
4.4.2氫沸石作用勢確定112
4.5吸附質(zhì)吸附質(zhì)作用勢115
4.5.1理論模型116
4.5.2最近鄰作用近似116
4.5.3氫分子間作用勢確定117
4.6單層吸附容量119
4.7LDFT模型模擬氫在NaX、ZSM5、CaA及NaA沸石上吸附122
4.8本章小結(jié)133
參考文獻(xiàn)133
第5章微孔沸石中的氫氣擴(kuò)散研究137
5.1擴(kuò)散模型139
5.1.1擴(kuò)散的基本理論139
5.1.2氣體的主要擴(kuò)散機(jī)制140
5.1.3孔擴(kuò)散模型142
5.1.4模型求解143
5.2擴(kuò)散實驗145
5.3擴(kuò)散系數(shù)及其影響因素146
5.3.1擴(kuò)散系數(shù)146
5.3.2擴(kuò)散系數(shù)的影響因素151
5.4擴(kuò)散機(jī)制分析154
5.5本章小結(jié)156
參考文獻(xiàn)156
第6章氫在微孔沸石中的吸附模擬158
6.1基本理論158
6.1.1蒙特卡洛模擬158
6.1.2巨正則系綜蒙特卡洛模擬160
6.2力場模型162
6.2.1力場162
6.2.2力場作用項的一般式163
6.2.3常用力場模型166
6.3勢能截斷和周期性邊界條件168
6.3.1非鍵截斷距離168
6.3.2周期性邊界條件169
6.4氫在MFI、FAU及LTA沸石中吸附模擬169
6.4.1氫在MFI沸石中吸附模擬169
6.4.2氫在FAU沸石中吸附模擬174
6.4.3氫在LTA沸石中吸附模擬182
6.5本章小結(jié)185
參考文獻(xiàn)185
第7章氫在微孔沸石中擴(kuò)散的分子動力學(xué)模擬188
7.1基本理論188
7.1.1牛頓力學(xué)188
7.1.2分子動力學(xué)188
7.1.3牛頓運(yùn)動方程求解189
7.2分子動力學(xué)模擬的基本步驟189
7.2.1模型的建立189
7.2.2初始速度的設(shè)置190
7.2.3周期性邊界條件和最近鏡像190
7.2.4恒溫?zé)嵩?91
7.2.5時間步長與勢函數(shù)191
7.3分子動力學(xué)計算的常用物理量192
7.3.1運(yùn)動軌跡192
7.3.2自擴(kuò)散系數(shù)192
7.3.3速度自相關(guān)函數(shù)193
7.3.4徑向分布函數(shù)194
7.4氫在MFI沸石中擴(kuò)散的分子動力學(xué)模擬195
7.4.1模擬細(xì)節(jié)195
7.4.2模擬結(jié)果195
7.5氫在FAU沸石中擴(kuò)散的分子動力學(xué)模擬198
7.5.1模擬細(xì)節(jié)199
7.5.2氫在NaX沸石中擴(kuò)散的分子動力學(xué)模擬結(jié)果200
7.5.3氫在離子交換的X沸石中擴(kuò)散的分子動力學(xué)模擬結(jié)果203
7.6本章小結(jié)207
參考文獻(xiàn)207