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夹心多核茂合物Cp_2Mg_n结构和储氢性能的第一性原理研究

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人工晶体学报 2015年第5期44卷 1398-1403页

作者：安博渭南师范学院物理与电气工程学院渭南714099 陕西省X射线检测与应用研究开发中心渭南714099

使用基于密度泛函理论(DFT)的DMol3程序包,研究了夹心多核茂合物Cp2Mgn的几何结构、电子结构和储氢性能。研究表明:夹心原子对体系结构影响微弱;Mg-Mg间形成共价σ单键,Mg-Cp间形成离域π共价键;Cp2Mg2和Cp2Mg3最多可分别吸附氢分子4个... 详细信息

使用基于密度泛函理论(DFT)的DMol3程序包,研究了夹心多核茂合物Cp2Mgn的几何结构、电子结构和储氢性能。研究表明:夹心原子对体系结构影响微弱;Mg-Mg间形成共价σ单键,Mg-Cp间形成离域π共价键;Cp2Mg2和Cp2Mg3最多可分别吸附氢分子4个和10个,吸附能分别为0.252 e V/H2和0.291 e V/H2,储氢量分别为4.32wt%和9.03wt%。

关键词：夹心多核茂合物电子结构储氢第一性原理

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金属-氮-氢体系储氢材料

化学进展 2008年第2期20卷 280-287页

作者：刘淑生孙立贤徐芬中国科学院大连化学物理研究所

氢能作为未来理想的清洁能源之一,已经成为全球研究的重要领域,而在氢能的应用中最关键的问题是氢气的存储。近年来,人们的研究集中在固态储氢材料上,许多新型储氢材料不断出现,其中由轻元素组成的金属-氮-氢体系拥有储氢容量高、可逆... 详细信息

氢能作为未来理想的清洁能源之一,已经成为全球研究的重要领域,而在氢能的应用中最关键的问题是氢气的存储。近年来,人们的研究集中在固态储氢材料上,许多新型储氢材料不断出现,其中由轻元素组成的金属-氮-氢体系拥有储氢容量高、可逆性好等优点,被认为是最有前景的储氢材料之一。目前金属-氮-氢体系已经发展出许多体系,而研究最多的是Li-N-H和Li-Mg-N-H两种体系。本文重点综述了两者作为可逆储氢材料的研究现状,主要从制备方法、储氢性能、反应机理、理论计算和存在的问题等方面进行了讨论,同时指出了金属-氮-氢储氢体系的发展趋势。

关键词：轻元素储氢金属-氮-氢 Li-N-H Li-Mg-N-H

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乙醇催化裂解法制备高储氢量碳纳米管

现代化工 2005年第4期25卷 43-45页

作者：张艾飞刘吉平刘华北京理工大学材料科学与工程学院北京100081

采用乙醇催化裂解法制备碳纳米管,有效解决了以烃为碳源制备的碳纳米管的团聚、长度不可控、分离纯化复杂、得率低的难题。透射电镜和Raman光谱分析表明,使用乙醇催化裂解法可以直接制备纯度高、管长适中的离散碳纳米管。这种碳纳米管在... 详细信息

采用乙醇催化裂解法制备碳纳米管,有效解决了以烃为碳源制备的碳纳米管的团聚、长度不可控、分离纯化复杂、得率低的难题。透射电镜和Raman光谱分析表明,使用乙醇催化裂解法可以直接制备纯度高、管长适中的离散碳纳米管。这种碳纳米管在600℃以下时不分解,吸附性能优异,在298℃、15MPa时最大吸氢量为6.90%,远高于以苯为碳源制备的碳纳米管的最大吸氢量(1.65%),已达到美国能源车用储氢系统的标准。

关键词：碳纳米管制备乙醇储氢

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储氢介质甲基环己烷研究进展

化工进展 2017年第2期36卷 538-547页

作者：王锋杨运泉胡拥军曾永林湖南城市学院化学与环境工程学院湖南益阳413000 湘潭大学化工学院湖南湘潭411105

甲基环己烷(MCH)作为最佳的液态有机氢化物储氢介质,是甲基环己烷-甲基-氢气(MTH)循环体系中的重要组成部分,但MCH催化脱氢过程所使用催化剂因低温活性欠佳及高温不稳定的问题导致MTH循环无法大规模应用。本文综述了MTH循环系统的应用... 详细信息

甲基环己烷(MCH)作为最佳的液态有机氢化物储氢介质,是甲基环己烷-甲基-氢气(MTH)循环体系中的重要组成部分,但MCH催化脱氢过程所使用催化剂因低温活性欠佳及高温不稳定的问题导致MTH循环无法大规模应用。本文综述了MTH循环系统的应用现状和该系统中MCH脱氢过程催化剂的研究现状。重点概述了单、双金属催化剂设计现状,比较了不同催化剂性能的优劣。此外,还比较了各类催化剂释氢速率以及反应条件和催化反应器结构特点。分析表明,研发出低温高活性或高温高稳定性的催化剂有利于MCH脱氢过程;此外,开发出既能打破反应平衡限制又能强化传质和传热效果以及保持催化剂稳定性的车载催化反应器将会加速MTH循环的社会化应用进程。

关键词：催化剂催化剂载体反应器储氢甲基环己烷

嵌入配位不饱和金属位对多孔芳香骨架材料储氢性能的影响

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物理化学学报 2018年第3期34卷 286-295页

作者：吴选军李磊彭亮王叶彤蔡卫权武汉理工大学化学化工与生命科学学院武汉430070 新加坡国立大学化学与生物分子工程系新加坡117576 广州大学化学化工学院广州510006

基于密度泛函理论(DFT)和巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,系统地研究了引入配位不饱和金属位(CUS)对PAF-30n(n=1–4)材料储氢性能影响的规律。结果表明,77 K下PAF-302MgO_2_PBE100的最大过量质量储氢量达到7.97%(w);77K、10 MPa下100%醇... 详细信息

基于密度泛函理论(DFT)和巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,系统地研究了引入配位不饱和金属位(CUS)对PAF-30n(n=1–4)材料储氢性能影响的规律。结果表明,77 K下PAF-302MgO_2_PBE100的最大过量质量储氢量达到7.97%(w);77K、10 MPa下100%醇镁功能化改性PAF-302和PAF-303的绝对储氢量分别达到9.9%(w)(65.9 g?L^(-1))和15.0%(w)(50.5g?L^(-1)),分别超过美国能源部(DOE)标准80%(64.8%)和173%(26.3%),均超过在相同条件下目前储氢性能最佳的NU-1101(9.1%(w),46.6 g?L^(-1))。即使在243 K、10 MPa下,其绝对质量和绝对体积储氢量也能分别达到5.13%(w)和34.19 g?L^(-1),占DOE质量与体积储氢标准的93.3%和85.5%,是目前为止常温储氢性能较为均衡的多孔材料之一。结合等量吸附热(Q_(st))、径向分布函数(RDF)和质心几率密度分布(MCPD)方法进一步分析,发现有机链长度增加导致孔隙率增加和体积比表面积减小,是引起多孔材料绝对质量和绝对体积储氢量此消彼长的根本原因。另外,引入CUS能提高PAFs材料对H_2分子亲和力,显著增强其体积储氢量。

关键词：多孔芳香骨架材料配位不饱和金属位储氢分子模拟巨正则蒙特卡洛模拟

能量最低构型Ca_(2)B_(4)团簇的储氢性能

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无机化学学报 2022年第7期38卷 1391-1401页

作者：唐玉朋赵燕飞杨海英李楠运城学院应用化学系运城044000 运城学院理科实验中心运城044000 北京理工大学机电学院爆炸科学与技术重点实验室北京100081

基于密度泛函理论,研究了Ca_(2)B_(4)团簇的几何结构、电子特征和储氢性能。前2个与第4个能量最低构型Ca_(2)B_(4)01、Ca_(2)B_(4)02和Ca_(2)B_(4)04有很高的热力学稳定性,分别最多可以吸附12、12和10个氢分子,达到16.3%、16.3%和14.0%... 详细信息

基于密度泛函理论,研究了Ca_(2)B_(4)团簇的几何结构、电子特征和储氢性能。前2个与第4个能量最低构型Ca_(2)B_(4)01、Ca_(2)B_(4)02和Ca_(2)B_(4)04有很高的热力学稳定性,分别最多可以吸附12、12和10个氢分子,达到16.3%、16.3%和14.0%的储氢量,超过了美国能源部提出的目标(5.5%)。Ca_(2)B_(4)01(H_(2))_(12)、Ca_(2)B_(4)02(H_(2))_(12)和Ca_(2)B_(4)04(H_(2))_(12)的平均每个氢分子吸附能量分别为0.58-4.21 eV、0.54-3.69 eV和0.10-0.12 eV。玻恩-奥本海默分子动力学模拟表明,Ca_(2)B_(4)01和Ca_(2)B_(4)02可作为潜在吸附氢气的候选目标,而Ca_(2)B_(4)04不行。吉布斯自由能校正的氢吸附能结果表明,在101 325 Pa下,Ca_(2)B_(4)01和Ca_(2)B_(4)02吸附12个氢气分子有较大的可调节的温度范围。

关键词：储氢密度泛函理论吸附分子动力学吉布斯自由能

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修正切线法在碳纳米管储氢测量中的应用

太阳能学报 2005年第2期26卷 240-243页

作者：潘文钰李赏张先锋吴德海毛宗强清华大学核研院北京100084 清华大学机械系北京100084

切线法是以高压天平测量样品储氢量的一种方法,对该方法进行了改良,并用修正切线法对定向碳纳米管的储氢量进行了计算,并与切线法以及氦气基准法进行了数据对比。

关键词：储氢碳纳米管吸附

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汉麻杆基活性炭表面织构与储氢性能的研究

无机化学学报 2009年第12期25卷 2097-2104页

作者：韩磊杨儒刘国强李敏张建春郝新敏张华化工资源有效利用国家重点实验室北京化工大学北京100029 总后勤部军需装备研究所士兵系统研究中心北京100088

以天然汉麻杆为原料，采用KOH化学活化的方法改变活化时间制备出了高比表面积活性炭，并且对其表面进行硝酸氧化处理.研究活性炭表面化学状态对其吸附性能的影响。采用77K低温氮气吸附和FTIR对样品进行了表征，并在77K、100kPa的条件下... 详细信息

以天然汉麻杆为原料，采用KOH化学活化的方法改变活化时间制备出了高比表面积活性炭，并且对其表面进行硝酸氧化处理.研究活性炭表面化学状态对其吸附性能的影响。采用77K低温氮气吸附和FTIR对样品进行了表征，并在77K、100kPa的条件下测定样品的氢气吸附等温线。结果表明，所有样品具有较高的比表面积（2435.93—3240.95m^2·g^-1）和总孔容（1.3—1.98cm^3·g^-1），且随活化时间的延长而增加，3.5h达到最大值，之后由于骨架坍塌有所减小。所有样品的孔径分布较为一致呈多峰型分布，主要以小于2nm的微孔为主，同时含有少量的中孔和大孔。活化3.5h样品的吸氢量最大，达到3.28wt％。研究发现，吸氢量受比表面积和孔容等参数影响较大，77K下不仅小于2nm的微孔对活性炭吸氢行为贡献较大，中孔也有十分重要的影响。样品经硝酸氧化处理后，BET比表面积和总孔容均在一定程度上减小，而氢气吸附量也有所降低。

关键词：活性炭汉麻秆孔结构储氢

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沸石吸附储氢研究进展

化学进展 2010年第1期22卷 248-254页

作者：杜晓明李静吴尔冬沈阳理工大学材料科学与工程学院沈阳110159 沈阳材料科学国家联合实验室中国科学院金属所沈阳110016

沸石类微孔材料作为储氢介质的研究已成为近年来储氢领域中备受关注的热点问题,但对于其储氢机理、储氢容量及其影响因素的文献报道不尽一致。本文从吸附实验测定和理论计算模拟方面综述了各种结构类型沸石的吸附储氢的研究结果。重点... 详细信息

沸石类微孔材料作为储氢介质的研究已成为近年来储氢领域中备受关注的热点问题,但对于其储氢机理、储氢容量及其影响因素的文献报道不尽一致。本文从吸附实验测定和理论计算模拟方面综述了各种结构类型沸石的吸附储氢的研究结果。重点分析了沸石的结构类型、硅铝比、阳离子类型及吸附实验条件差异对储氢量的影响,并讨论了超临界吸附理论模型的发展状况,最后探讨了沸石作为储氢材料的可行性和发展方向。

关键词：沸石储氢吸附