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用于儲氫
常用儲氫方法有高壓氣態(tài)儲氫、液化儲氫、金屬合金儲氫和有機液體氫化物儲氫、炭材料儲氫等,其中炭材料主要有超級活性炭、納米碳纖維以及碳納米管等,而超級活性炭因為原料豐富、比表面積大、表面化學(xué)性能修飾、儲氫量大、解吸速度快、循環(huán)使用壽命長(cháng)以及容易產(chǎn)業(yè)化受到廣泛關(guān)注。有學(xué)者利用 CO2活化模板制備多孔碳,獲得了微孔介于0.7~1.3nm、中孔介于2~4nm、比表面積2829m2·g-1、孔容2.34cm3·g-1的超級活性炭材料,其在室溫298K、中等壓強8MPa條件下,對氫的吸附量可達0.95%。
21世紀以來(lái),類(lèi)似于金屬-有機框架的多孔固體材料為氫的吸收儲存開(kāi)辟了新的發(fā)展方向。有學(xué)者在溫和條件下將活性炭引入到金屬-有機框架材料中,合成了具有高比表面積的活性炭-金屬-有機框架混合材料,在77K、10 MPa條件下,對氫的吸附量從8.2%提高到了13.5%??刂瞥壔钚蕴恐苽涔に?,得到適宜儲氫的比表面積和孔徑大小及分布,進(jìn)而進(jìn)行表面修飾,在室溫及中等壓強下,提高儲氫量是超級活性炭?jì)溲芯考皯玫年P(guān)鍵。
超臨界流體再生法
超臨界流體(SCF)的優(yōu)點(diǎn)是密度大,溶解度大,傳質(zhì)速率高,擴散性能好,表面張力小。吸附的有機物非常容易溶于SCF溶劑。通過(guò)改變溫度和壓力,可以有效地將有機物與SCF分離,達到活性炭再生的目的。
超臨界流體(SFE)法再生活性炭中,常用的超臨界流體為超臨界CO2。該法對吸附類(lèi)型是化學(xué)吸附的有機物再生效率不高,同時(shí)對工藝的技術(shù)及設備材料的要求比較高,投資費用大。該方法的研究還大都處于實(shí)驗室規模,離實(shí)現工業(yè)化還有一定差距。
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