储氢材料的制备及其性能研究

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1、氢气： 一种 环境友好型清洁能源，燃烧不产生氮氧化物、硫氧化物、碳氢化合物等污染，被认为是人类最为可依赖的未来能源。 但是氢能的利用关键在于氢气的储存与运输，如何储存和运输储存和运输成为制约人类利用氢能的瓶颈。氢气应用的限制：目前氢气存储的方式目前氢气存储的方式液态储氢液态储氢高压储氢高压储氢金属化合物储氢金属化合物储氢能量密度能量密度高高高能耗高能耗、高成本；、高成本；质量储氢密度较低质量储氢密度较低体积储氢密度很体积储氢密度很高高安全性差安全性差能量密度能量密度低低多孔碳材料多孔碳材料 来源广泛、制造成本低廉，并且具有高比表面积、发达的孔隙结构、化学惰性以及良好的热稳定性和化学稳定性。 B

2、ut But 极极低的储存温度低的储存温度（77 K） 极大的限制了氢能在移动能源上的应用。为了达到氢能使用的基本要求：环境温度和较温和的压力下，研究者尝试其他途径来提高多孔碳材料在常温的储氢密度。因此常温下具有氢溢流效应氢溢流效应的金属 Ni、Pt、Pd、Ru 过渡金属元素被引入到多孔碳中，碳材料的比表面积对于储氢具有重要影响，同时金属镍的加入可以发生氢溢流现象进而改善储氢温度，因此高比表高比表面积的石墨化碳面积的石墨化碳/ /镍复合材料镍复合材料的制备对于氢能源的存储具有重要意义。 氢溢流效应氢溢流效应氢分子在镍铂等金属颗粒表面解离，原子态的氢在金属表面产生溢流，氢原子通过载体表面产生扩散

3、作用穿过桥到达受体（桥是指载体与受体接触而形成的一种桥）进而达到微孔碳额外的空隙，达到提高储氢温度和提高储氢量的目的。优点：操作简便，节能环保，石墨化程度高，孔隙 结构发达。镍作为氢溢流效应的催化剂，提高了储氢温度，增大了储氢量高比表面的石墨化碳/镍复合材料镍（催化剂）氢氧化钾（活化剂）碳化活化一步法弱酸性丙烯酸离子交换树脂基本反应过程1 实验部分：1.1 实验试剂： 弱酸性丙烯酸系离子交换树脂（工业级）、Ni(COOCH3)2 4H2O、 KOH、盐酸、无水乙醇，均为分析纯，实验用水为去离子水 实验仪器：样品的物相表征采用 FOCUS-D8 型 CuK 辐射的 X 射线衍射仪测定，电压 40

4、 kV，电流40 mA，扫描速度8 /min，步宽0.02 ，扫描范围 2=10 80 。拉曼光谱在RM2000型显微共焦 Raman 光谱仪（Renishaw）上测得，激发波长为 514 nm。TEM 图像采用 Philips Tecnai-10透射电子显微镜获得。 HRTEM图像采用JEOL HRTEM-2100高分辨透射电子显微镜获得。1.2 石墨化碳/镍复合材料的制备 （1）将购买的弱酸性丙烯酸离子交换树脂依次用去离子水、无水乙醇和 60去离子水洗净备用。 （2）配置100 mL 0.1 mol/L 的Ni(COOCH3)2溶液，将 10 g预处理后的树脂浸入配置的三种金属盐溶液中。搅