多孔吸附储氢材料研究进展

多孔矿物材料

第２０卷第３期２００６年３月

化工时刊

ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＴｉｍｅｓ

ＶｏＩ．２０，Ｎｏ．３

Ｍａｒ．３．２００６

多子Ｌ吸附储氢材料研究进展

尚福亮

杨海涛

韩海涛

（武汉理工大学新材料复合技术国家重点实验室，湖北武汉４３００７０）

摘要综述了氢存储研究的重要性和国内外多孑Ｌ吸附储氢材料的研究工作，对碳基多孔材料、纳米管材料、多孔矿物材料和金属有机物多孔材料在锗氢中的研究热点和存在问题进行了详细介绍，并对未来多孔吸附储氢材料的研究工作进行了展望。

关键词氢存储纳米管沸石ＭＯＦｓ

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ｏｎ

ＰｏｒｏｕｓＡｂｓｏｒｂｉｎｇＳｈａｎｇＦｕｌｉａｎｇ

Ｍａｔｅｒｉａｌｓ

ｆｏｒＨｙｄｒｏｇｅｎＳｔｏｒａｇｅ

ＹａｎｇＨａｉｔａｏ

ＨａｎＨａｉｔａｏ

Ｗｕｈａｎ

Ｕｎｉｖｅｍｉｔｙｌ

（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌｓＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ

ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｂｅｉ

Ｗｕｈａｎ４３００７０）

ｐｏｒｏｕｓ

ｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅ

ａｒｅｒｅ—

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ

ｖｉｅｗｅｄ．Ａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｂｉｎｇｔｅｒｉａｌｓ，ｎａｎｏｔｕｂｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｍｉｎｅｒａｌ

ｍａｔｅｒｉａｌｓｂａｓｅｄ

ｏｎ

ｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌ

ａｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｃａｒｂｏｎｍａ—

ｍａｔｅｒｉａｌｓ

ａｎｄｍｅｔａｌ—ｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅｐｏｒｏｕｓ

ｍａ—

ｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅｗｅｒｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

ｈｙｄｒｏｇｅｎ

ｓｔｏｒａｇｅ

ｎａｎｏｔｕｂｅ

ｚｅｏｌｉｔｅ

ＭＯＦｓ

氢能，因其具有众多优异的特性而被誉为２１世纪的绿色新能源。首先氢能具有很高的热值，燃烧

１

Ⅱ氢的壹缱堡垄皇垡查塑鉴

衡量储氢性能的标准主要有两个：体积密度（ｋｇＨ２／ｍ３）和储氢质量分数。体积密度为单位体积系统内储存氢气的质量，储氢质量分数为系统储存氢气的质量与系统质量的比值。还有其它的参数，如充、放氢的可逆性、充放气速率及可循环使用寿命等同样

非常重要。

传统的氢气存储方式主要有气态和液态两种。

ｋｇ氢气可产生１．２５

Ｘ

１０６

ｋＪ的热量，相当于３ｋｇ汽

油或４．５ｋｇ焦炭完全燃烧所产生的热量；其次，氢燃

烧释能后的产物是水，对环境友好无污染，是绿色清

洁能源；此外，氢是宇宙中最丰富的元素，来源广泛，可通过太阳能、风能、地热能等自然能分解水而产生，

为可再生能源，不会枯竭。当前，世界上许多国家都

在加紧部署、实施氢能战略，迎接氢经济时代的到来，如美国针对规模制氢的“ＦｕｔｕｒｅＧｅｎ”计划，日本的

“Ｎｅｗ

气态方式较为简单方便，也是目前储存压力低于１７ＭＰａ氢气的常用方法，但体积密度较小是该方法严重

的技术缺陷，而且气态氢在运输和使用过程中也存在

Ｓｕｎｓｈｉｎｅ”和欧洲的“Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ”计划等ｕＪ。氢能

的利用关键在于氢的存储及储氢材料的开发，有关储氢材料的研究主要可以概括为三大类：金属储氢材料、多孔吸附储氢材料、有机液态储氢材料等．本文主要针对当前储氢材料的研究热点和存在问题，对多孔吸附储氢材料的国内外研究状况进行了较为详细的

论述，并对其未来发展趋势进行展望。

收稿日期：２０５—１２—２０

易爆炸的极大安全隐患。液态储氢方法的体积密度

（７０ｋｇ／ｍ３）高，但氢气的液化需要冷却到２０Ｋ的超低

温下才能实现，此过程消耗的能量约占所储存氢能的２５％～４５％。而且液态氢使用条件苛刻，对储罐绝热性能要求高，目前只限于在航天技术领域应用。利用

作者简介：尚福亮（１９７７一），男，博士生，研究方向：功能材料。Ｅ—ｍａｉｌ：Ｆｅｉｙｕｎ８０８６＠ｈｏｔｍａｉｌ

一５８—

万方数据

多孔矿物材料

尚福亮等多孔吸附储氢材料研究进展

储氢材料与氢气反应生成固溶体和氢化物的固体储氢方式，能有效克服气、液两种储存方式的不足，而且储氢体积密度大、安全度高、运输便利。根据技术发展趋势，今后储氢研究的重点是在新型高性能大规模储氢材料上，目前研究比较广泛和深入的主要是多孔

吸附储氢材料。

日垒塾咝堕熊 …… 此处隐藏：6115字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……