杨泛明 能源化工——H2 吸附.ppt

1、H2吸附,杨泛明,2012-4-10,能源化工H2吸附,H2应用,H2优缺点,H2吸附,目录,能源化工H2吸附, H2应用, H2用途,核研究 氘核加速器的轰击粒子 示踪剂 气相色谱氢焰化验原料, H2应用 行业,石油精炼及化工生产 浮法玻璃 电子 食品 汽车及航天事业等,能源化工H2吸附, H2优缺点, 优点,资源丰富：以水为原料点解便可获得，水资源在地球上相对于石油、 没资源等也较为丰富,热值高：氢燃料的热值高居各种燃料热值之冠，每千克氢燃料放出热 量为1.4108J，为石油热值的3倍多。,H2为燃料最洁净：H2的燃烧产物是水，对环境不造成任何污染。, 缺点,安全储藏及运输不容易,重量轻，

2、扩散速度快，需低温液化，会导致阀门堵塞并形成不必要的 压力,能源化工H2吸附, H2吸附吸附材料,能源化工H2吸附, 碳材料1,活性炭：便宜,通过新方法制备碳材料，调节孔结构， 增强C-H2之间的反应，从而增大H2吸 附量：材料制备方法如下：,MeC + x/2 Cl2 = MeClx + C,其中：MeC分别代表TiC、ZrC、B4C 及SiC,活化温度：600,Pressure, mm of Hg,Gravimetric uptake, wt% H2,1 Gleb Yushin, Ranjan Dash, Jacek Jagiello, John E. Fischer, and Yury

3、Gogotsi. Adv Funct Mater. 2006,16,2288-2293,能源化工H2吸附, 有机金属材料2-5,有机金属材料2 NOTT-112及NOTT-116. 原料：Cu(NO3)23H2O、DMF、HCl及a、b。a、b结构式如下：,(a) (b),NOTT-112 NOTT-116,2 Yong Yan, Irvin Telepeni, Sihai Yang, Xiang Lin, Winfried Kockelmann, Anne Dailly, Alexander J. Blake, William Lewis, Gavin S. Walker, David R.

4、 Allan, Sarah A. Barnett, Neil R. Champness, and Martin Schro der. J. AM. CHEM. SOC. 2010. 132(12):4092- 4094,能源化工H2吸附,NOTT-112 NOTT-116,Material d/nm BET surface/(m2/g) H2 capacity/wt%,NOTT-112 1.47 3800 9.20 NOTT-116 1.82 4464 7.07,表1 NOTT-112与NOTT-116结构及性能比较,注：吸附条件：温度77K；压力50bar,能源化工H2吸附,有机金属材料3

5、Cu4(L1)(H2O)420DEF 原料：Cu(ClO4)26H2O、DEF、H2O、HCl及L1。的结构式如图1所示。除此之外，图2为Cu4(L1)(H2O)420DEF的结构示意图。,图1 L1结构图,图2 Cu4(L1)(H2O)420DEF 结构示意图,3 David J. Mihalcik, Teng Zhang, Liqing Ma, and Wenbin Lin. Inorg. Chem. 2012, 51, 25032508,能源化工H2吸附, 有机金属材料4 COF-102(Li)及COF-103(Li),Material SA/(m2/g) VP/(cm3/g) Qst/

6、(KJ/mol ),COF-102 4940 1.81 2.0210-1 COF-103 5230 2.05 4.6110-1 COF-102(Li) 5360 1.65 9.03 COF-103(Li) 5500 1.85 9.03,表2 各类材料结构及性质比较,COF-102(Li),COF-103(Li),4 Jose L. Mendoza-Cortes, Sang Soo Han, and William A. Goddard. Phys. Chem. A 2012. 116. 16211631,能源化工H2吸附,图3 各类材料的吸附性能及吸附所需能量比较,能源化工H2吸附, 有机金属材料5 AB/JUC-32-Y（其中：AB为NH3BH3，JUC-32-Y为 Y3+与BTC形成的有机金属材料）,用途：应用于氢燃料电池,优点：增大氢释放速率 减少氨形成,材料示意图及氢气释放示意图如图4及图5所示：,图4 AB/JUC-32-Y形成示意图,图5 AB/JUC-32-Y释放H2示意图,5 Zhongyue Li,