碳纳米孔中的气封闭:在环境温度下极端密集
Nidia C Gallego1, Lilin He, Dipendu Saha
1Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory, Tennessee 37831, United States. gallegonc@ornl.gov
Journal of the American Chemical Society
|August 9, 2011
概括
这项研究表明,在活性碳孔中限制的 (H2) 在高压下达到类似液体的密度. 这证实了吸附性储存比压缩更有好处,可以有效地储存气.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- (H2) 储存对于清洁能源应用至关重要.
- 在多孔材料中吸附性储存比传统方法具有潜在的优势.
- 了解纳米孔中的H2行为是优化存储容量的关键.
研究的目的:
- 为了研究气的相位行为和密度,它被限制在由聚醇衍生的活性炭中.
- 量化H2吸附过程中表面分子相互作用产生的内部压力.
- 为了比较吸附性储存与压缩性储存对的效率.
主要方法:
- 在室温下进行现场微角中子散射 (SANS).
- 研究受限于活性炭中的不同孔径的H2.
- 使用外部H2压力高达200bar.
主要成果:
- 观察到与外部H2在平衡中的H2相态度,高达200bar.
- 确定H2密度作为孔径大小和压力的函数,可与纳米孔中的液态H2密度相比较.
- 由于表面分子相互作用,量化内部压力高达外部压力的50倍.
结论:
- 表面分子相互作用在纳米孔内显著加密H2.
- 与压缩相比,在定制的碳材料中吸附性储存提供了优越的H2储存潜力.
- 结果指导了先进吸附剂的设计,用于高容量,接近环境温度的H2储存.


