納米多孔碳氣凝膠的儲氫性能

編號：NMJS02919

篇名：納米多孔碳氣凝膠的儲氫性能

作者：沈軍； 劉念平； 歐陽玲； 周斌； 吳廣明； 倪星元； 張志華；

關(guān)鍵詞：碳氣凝膠； 吸附儲氫； 氣體吸附法； 氣體活化； 金屬摻雜；

機構(gòu)： 同濟大學(xué)波耳固體物理研究所上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室；

摘要： 以間苯二酚和甲醛為原料,采用溶膠-凝膠工藝,結(jié)合高溫碳化和溶劑替換常壓干燥技術(shù),制備了碳氣凝膠。通過改變間苯二酚與碳酸鈉的物質(zhì)的量比和反應(yīng)物間苯二酚與甲醛的質(zhì)量分數(shù),實現(xiàn)對碳氣凝膠孔洞結(jié)構(gòu)的控制。制備了鈀摻雜碳氣凝膠。以透射電鏡、X射線衍射譜證實了鈀元素以納米單質(zhì)顆粒形式存在于碳氣凝膠的骨架結(jié)構(gòu)中。對摻雜碳氣凝膠進行了活化工藝的后處理,成功提高了比表面積有2倍之多,獲得了比表面積為1 273m2/g的鈀摻雜碳氣凝膠。氫吸附性能研究結(jié)果表明:最優(yōu)活化工藝所得的碳氣凝膠樣品(3 212m2/g)在92K,3.5MPa條件下的飽和儲氫質(zhì)量分數(shù)為3%,此樣品在303K,3.2MPa時的儲氫質(zhì)量分數(shù)為0.84%。對鈀摻雜碳氣凝膠的常溫(303K)氫吸附測試表明,摻雜后碳氣凝膠的總儲氫質(zhì)量分數(shù)下降了,但單位比表面積的儲氫質(zhì)量分數(shù)提高了。