LaNi5和活性炭混合物储氢研究

论文摘要

测定了不同粒径下活性炭吸附氢气的量,得出了用磨碎炭的方法不能提高比表面积,使储氢量得到提高。采用容积法分别测定了氢在活性炭和LaNi5上的吸附/脱附等温线,以及氢在用不同方法混合的混合物上的吸附/脱附等温线。实验表明合金LaNi5的体积存储密度较高,而存储质量百分比较低; 活性炭的存储质量百分比较高,但体积存储密度较低。实验还表明活性炭与LaNi5球磨混合的储氢效果不如机械混合效果好,球磨时间越长,储氢量下降越多。活性炭和LaNi5机械混合后,其吸氢量等于它们吸氢量的物理加和,二者互不干扰。基于此,计算出了-80℃时,0-6MPa压力下,LaNi5与AX-21以任意比例机械混合后的体积储氢量（V（298.15K,0.1MPa）/V）和存储质量百分比（wt%）。计算结果显示,虽然活性炭和合金的优缺点有强的互补性,但是没有最佳混合比例。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1 章文献综述
• 1.1 储氢研究的意义
• 1.2 储氢目标（技术指标）
• 1.3 目前的储氢方法
• 1.3.1 压缩存储
• 1.3.2 液态储氢
• 1.3.3 多孔吸附剂储氢
• 1.3.3.1 活性炭储氢
• 1.3.3.2 几种常见的吸附剂
• 1.3.4 金属氢化物
• 1.3.4.1 稀土镧镍系
• 1.3.4.2 钛铁系
• 1.3.4.3 镁系
• 1.3.4.4 钛/锆系
• 1.3.5 配位氢化物
• 1.3.6 通过其它化学反应的方法储氢
• 1.4 储氢的差距和问题
• 1.5 吸附的理论
• 1.5.1 吸附的基本理论
• 1.5.2 低于临界温度下吸附
• 1.5.3 超临界吸附
• 1.5.4 气体超临界吸附研究现状
• 1.6 金属合金
• 1.6.1 合金储氢热力学
• 1.6.2 LaNi5 型储氢材料的制备
• 1.6.3 LaNi5 的基本属性
• 第2 章实 验
• 2.1 实验内容简介
• 2.2 实验装置
• 2.3 实验步骤
• 2.3.1 储气材料的准备
• 2.3.1.1 活性炭样品的准备
• 2.3.1.2 合金LaNi5 的活化处理
• 2.3.1.3 复合储氢材料的制备
• 2.3.2 测定吸附曲线
• 2.3.2.1 参比槽有效体积的确定
• 2.3.2.2 吸附槽自由空间体积的确定
• 2.3.2.3 气体吸附与脱附等温线的测定
• 2.4 数据处理
• 2.4.1 体积比的计算
• 2.4.2 死区体积另一测量方法和计算
• 2.4.3 吸附量的计算
• 2.4.4 吸附量的另一计算方法
• 2.5 充气压力的估计
• 2.6 误差讨论
• 第3 章结果与讨论
• 3.1 不同粒径下的活性炭的吸附等温线及其分析
• 5 吸收、分解氢气'>3.2 LaNi₅吸收、分解氢气
• 5 吸收、分解氢气等温线'>3.2.1 LaNi₅吸收、分解氢气等温线
• 5-H 系热力学'>3.2.2 LaNi₅-H 系热力学
• 3.3 活性炭吸附氢气
• 3.3.1 活性炭吸附氢气等温线
• 3.3.2 氢气在活性炭上吸附的Henry 常数
• 3.3.3 饱和吸附量的计算
• 3.4 LaNi5 合金与活性炭储氢的比较
• 3.5 复合材料对氢气的吸附存储
• 5 与C 球磨球磨不同时间后的吸附、脱附氢气的等温线'>3.5.1 LaNi₅ 与C 球磨球磨不同时间后的吸附、脱附氢气的等温线
• 5 和活性炭混合后吸附/脱附氢气'>3.5.2 LaNi₅和活性炭混合后吸附/脱附氢气
• 5 混合存储氢气'>3.5.3 AX-21 与LaNi₅混合存储氢气
• 结论
• 附录
• 1. 储氢平衡数据
• 2. 计算吸附量的FORTRAN 程序
• 致谢
• 参考文献