导读:本文包含了吸附储氢论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:活性炭,物理,最优,模型,条件,材料,表面积。
吸附储氢论文文献综述
张宁超,任娟[1]（2018）在《稀土金属La吸附掺杂BN纳米管储氢性能的第一性原理研究》一文中研究指出本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了稀土金属La吸附掺杂对单壁BN纳米管储氢性能的影响.通过分析计算结果得到,稀土金属La可以稳定吸附到BN纳米管上,每个La原子最多可以吸附六个氢气分子,系统的储氢量能达到4.50wt%,平均结合能为0.223eV.根据态密度图分析可知,由于La的5d、6s轨道与BN纳米管中B、N原子的2p轨道发生杂化,使得La原子与其周围的原子发生了电荷转移,带正电的La原子将会极化吸附在其周围的氢气分子,使得更多的氢气分子聚集在其周围.本文的研究对于实验上合成高性能的BN纳米管储氢材料具有一定的指导意义.(本文来源于《四川大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
赵伟刚,罗路,王洪艳[2]（2016）在《高比表面积活性炭吸附储氢材料的研究进展》一文中研究指出能源和环境被认为是本世纪人类面临的两大挑战,从而引起了人们对于"氢经济"的关注,但是氢气的储存是制约"氢经济"发展的最主要的因素。本文简述了不同的储氢方法以及氢能实用化的目标,回顾了以KOH活化制备高比表面积活性炭的的机理和影响因素,并综述和评价了影响高比表面积活性炭吸附储氢的主要影响因素,即比表面积和微孔孔容、孔径大小和分布、表面含氧官能团和杂原子掺杂。到目前还没有一种材料(包括高比表面积活性炭)可以满足美国能源部(DOE)设定储氢系统实用化的目标,对于高比表面积活性炭的孔径控制以及改性研究或许是实现这一目标的途径。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2016年05期）
刘鑫[3]（2015）在《物理吸附储氢的最佳条件分析》一文中研究指出化石能源已经濒临枯竭,同时由于其大量使用,给地球环境带来了巨大负面影响。寻找一种储量丰富、清洁、可再生的新型能源迫在眉睫。氢气是未来的一种理想燃料,但是它必须从水或其他化合物中生产出来,所以目前只能说是一种能量载体而非能源。要实现氢的大规模使用必须先解决氢气的生产和储存问题。在这些问题中,氢气的安全储运是氢能应用需要解决的一项关键技术,普通的压缩储氢和液态储氢花费大、存在安全隐患,而且其能量密度分别只有4.4 MJ/L和8.4 MJ/L,与汽油31.6 MJ/L的能量密度相差甚远。理想的储氢方法是固态储氢,即在常温常压附近将氢气吸附在某种固体材料上。美国能源部制定的未来储氢目标是质量百分比为7.5 wt%,体积密度为70g/L,操作温度为-40—85℃,压强为120 bar,6 kg氢气的充气时间小于3分钟,整个储存系统要安全、耐用、便宜。固体储氢可粗略分为两类:物理吸附和化学吸附。物理吸附的主要材料为大比表面积多孔材料,如活性炭,纳米结构材料和金属有机骨架化合物等,这类材料在77 K时有很大的氢气吸附量,但在298 K时其储氢量却不足1 wt%。物理吸附在室温下的储氢量之所以很低是因为它们与氢分子的相互作用太弱,其结合能小于10 kJ/mol。关于物理吸附的理想结合能,科学家们具有不同的观点,本文基于Langmuir单层吸附模型分析了压强、温度和吸附热对物理吸附的影响。推荐的物理吸附压强为50—100 bar,在室温下要实现最大吸附,其结合能必须达到-33.5 kJ/mol。(本文来源于《西北师范大学》期刊2015-05-01）
陈宏善,刘鑫[4]（2015）在《物理吸附储氢的最佳条件分析》一文中研究指出基于Langmuir吸附模型分析了物理吸附储氢的最佳条件,讨论了压强、温度及吸附热对储存量的影响.由于平衡常数随温度和吸附热按指数规律变化,存储量对温度和吸附热的依赖十分敏感.在300K时,压强从50~100bar降到1.5bar的最大存储/释放量对应的吸附热约为-33.5kJ·mol-1.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2015年02期）
解淑倩[5]（2014）在《电场作用对储氢材料吸附氢气的影响》一文中研究指出当今能源危机和环境污染是世界各国共同面临的问题,在这一背景下,氢气以储量大、热值高、效率高、清洁无污染等优点成为了备受关注的新型能量载体。然而到目前为止,人们还没有找到能够高效大量储存氢气的存储剂,并且氢气安全输送技术也还没有得到很好的解决,因此尚未实现氢气的广泛应用。尽管科研人员开发出了大量用于氢气储存的材料和设备,但效果都不理想。活性炭和金属有机框架(MOF)材料都是具有极高的比表面积的多孔材料,一直以来被认为十分适合用作氢气存储。但它们与氢气的反应都是典型的物理吸附,彼此之间仅依靠微弱的范德华力结合,吸附能力十分有限。本论文以活性炭和MOF为主要吸附材料,在外加电场的作用下研究了电场对多孔固体吸附材料储氢性能的影响。研究结果表明,外加电场可以有效提高多孔固体吸附材料储氢量。实验首先考察了活性炭添加介电材料,即活性炭颗粒被介电层分离的情况下,电场作用对氢气吸附的影响。以添加Ti02的活性炭作为研究对象,在无外加电场和外加电场存在条件下,分别对Ti02/碳材料的氢气吸附能力进行测量。结果显示,在外加电场作用下,吸附能力随所合成吸附剂中Ti02纳米颗粒含量增加而提高。不同电场对Ti02/碳材料氢气吸附能力影响的实验结果显示,所合成的TiO/碳体系的氢气吸附能力随着电场强度的增加呈现出先增大再减小的趋势。3000V电压下检测到的漏电电流很好的证明了氢气的离子化现象。实验中还通过异相成核反应将碳沉积在活性炭上合成了MOF/碳样品,其介电常数随样品中活性炭含量提高而增大。在选择压电材料作为吸附体系中电荷来源对MOF/碳样品进行氢气吸附测量实验中发现,PMN-PT所产生的电荷对吸附影响效果明显。在含碳22%的样品中,氢气吸附量在8MPa压力下达到0.259%,比无电场条件下提高了31.5%。采用直接加电的方法,通过改变电压考察不同强度电场对MOF/碳样品吸附能力的影响。结果显示,氢气吸附量随电场强度增强而增大,在2000V达到最大。循环氢气吸附试验证明外加电场的这种增强作用是完全可逆的,在同等条件下可迅速稳定的释放出所储存的氢气。实验还分别对其他介电材料(MgO, ZnO和BaTiO3)与活性炭所合成的吸附剂在电场作用下对氢气的吸附能力进行了测试。在外加电场存在和无外加电场情况下,对添加Mg0和Zn0的活性炭样品分别进行氢气吸附测试实验发现,吸附量并没有明显变化。在对添加高介电常数BaTiO3的活性炭样品进行氢气吸附测量时观察到,电场作用下吸附量有所提高。通过密度泛函计算氢气与带电TiO2分子之间的相互作用,以及电场作用下氢气分别与TiO2分子,C24H12,掺杂TiO2的MOF/碳各吸附体系之间分别相互作用情况。计算模拟结果与实验观察到的结果一致,进一步证明了电场对氢气与吸附材料相互作用的影响。(本文来源于《东北大学》期刊2014-05-01）
刘美琴,李奠础,乔建芬,李伟,吴志敏[6]（2013）在《氢能利用与碳质材料吸附储氢技术》一文中研究指出氢能作为一种洁净的可再生能源,对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。碳质材料具有比表面积高,吸/脱附速度快,可循环使用,寿命长,容易实现规模化生产等优点,可显着促进低成本、规模化储氢技术的发展,对未来的能源、交通、环保而言具有非常重要的意义。综述了氢能开发利用的最新研究动态,展望了氢能利用和储存的发展趋势,在简要介绍氢能的制备方法、储氢材料和储氢技术的基础上,重点介绍了碳质材料吸附储氢技术。(本文来源于《化工时刊》期刊2013年11期）
张峰,冯翠红,张丽鹏,于先进[7]（2013）在《物理吸附储氢材料的研究进展》一文中研究指出本文对物理吸附材料主要包括碳基储氢材料及其衍生物、沸石(分子筛)、金属有机物骨架、共价有机物骨架等进行了综述,这类材料具有高比表面积、低温储氢性能好等特点;但常温或高温储氢性能差的特点也制约了物理吸附的发展。本文最后对新型储氢材料研究进行了展望,重点在于高可逆性、高容量、高效催化加氢、常温常压下储存与运输、温和条件下可控催化脱氢等性能的研究。(本文来源于《硅酸盐通报》期刊2013年09期）
周志清[8]（2012）在《车用吸附储氢系统的仿真与优化》一文中研究指出石油推动了20世纪世界的经济发展,然而随着石油峰值的来临,石油经济无疑将面临终结。因此,以新能源为基础的经济得到了世界范围经济学家和政客的青睐和支持。多年来,过分依赖于石油的汽车业也一直受到社会各界的口诛笔伐,此外在环保问题上亦是非议不断。包括氢气在内的多种替代动力燃料受到了广泛的关注和研究,前景广阔的氢动力汽车是汽车业走出困境的选择之一。近年来,世界各大汽车制造商均致力于氢动力汽车(包括燃料电池汽车和氢内燃机汽车)的商业化应用,然而车用储氢系统仍然是其主要瓶颈。低温吸附储氢系统是目前少数几个能够较好达到美国能源部(DOE)轻型车辆储氢系统目标的解决方案之一。因此,通过系统分析来设计和优化吸附储氢系统势在必行。本文基于基本热力学定律建立了吸附储氢系统集总参数模型,采用修正的Dubinin-Astakhov (D-A)模型描述活性炭吸附氢气等温线,并采用基于D-A方程的变化吸附热描述储氢过程吸附热变化。在此基础上,基于MATLAB/SIMULINK平台建立了吸附储氢过程仿真模型。吸附储氢系统集总参数模型得到了加拿大叁河城魁北克大学氢能研究所(IRH)的实验验证。首先,吸附储氢系统集总参数模型应用于常温水冷却储氢系统,通过与两种不同冷却条件(冰水和室温水冷却)下的实验对比,标定了模型参数。仿真压力结果与实验数据吻合良好。此外,本文通过热容平均温度比较了0维集总参数模型与2D COMSOL模型的仿真结果,同样获得了良好的吻合度。因此,吸附储氢系统集总参数模型能够很好地预测储氢过程压力和温度的变化。在此基础上,通过参数化研究验证了变化吸附热正确性、换热系数的有效性,并分析了储氢压力对储氢量的影响。然后吸附储氢系统集总参数模型得到了低温吸附附储氢实验的验证。仿真结果显示,在同等储氢压力下,该低温吸附储氢系统储氢量近7倍于常温活性炭吸附储氛系统。随后,近一步研究了充气流率、气源温度、储氢系统孔隙率以及储氢压力对储氢系统性能的影响。研究表明需要最低200SLPM的充气流率和最小150L的储氢罐容积才能满足DOE轻型车辆储氢系统目标。最后,本文基于MATLAB/GUI和MATLAB/SIMULINK开发了高效的车用储氢系统储氢过程仿真平台并将此应用于车用吸附储氢系统的性能预测和优化。通过研究储氢环境温度、气源温度以及储氢系统有效储氢量对车用低温吸附储氢系统性能的影响,优化了车用储氢系统设计。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-06-01）
许文杰[9]（2012）在《CO，O，OH在Pt基合金表面的吸附与B_(12)N_(12)储氢行为的密度泛函理论研究》一文中研究指出本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了CO,O,OH在Pt基合金表面的吸附行为,为质子交换膜燃料电池电极材料的设计和应用提供了理论参考；此外,研究了Li原子修饰的B12N12笼子的储氢行为。主要结论如下：一、研究了CO在Pt(111),Ni(111)和六种结构的Pt/Ni合金(Pt3Ni(111),PtNi(111),PtNi3(111),Pt(111)一skin-Pt3Ni,subsurface,surface)表面上的吸附行为,包括吸附能,吸附构型等,结果表明在上述合金表面上CO的吸附强度顺序是subsurface<Pt(111)一skin-Pt3Ni<Pt3Ni(111)<PtNi(111)<Pt(111)<PtNi3(111)<Ni(111)<surface,即subsurf.ace对CO的吸附作用最弱,因此推断它对CO有一定的抵抗能力；二、研究了O和OH在Pt/Ni合金表面上的吸附行为、d带中心能量(εd)、局域态密度(LDOS)以及稳定性(ΔU),计算结果表明,subsurface(111)结构对O和OH的吸附作用最弱,并且吸附能和εd成线性相关；由LDOS分析发现,这可能是由于subsurface(111)表面的εd远离费米能级引起的；并且发现在没有O原子和有O原子吸附的情况下,subsurface(111)吸附面都是最稳定的；叁、研究了O原子在3d过渡态金属(M=Co,Cr,Fe,Ni,Mn,Ti,V,Sc)掺杂的Pt3M(111),Pt(111)-skin-Pt3M和Pt(111)-subsurface表面上的吸附行为,结果表明,除了Cr和V以外,上述合金对O的吸附强度顺序是Pt(111)-subsurface<Pt(111)一skin-Pt3M<Pt3M(111)；四、研究了B12N12的内部储氢和Li掺杂的LiB12N12的外部储氢行为,结果发现B12N12的内部最多可以储存5个氢分子,B12N12外围最多可以修饰3个Li原子,每个Li原子上可以吸附3个氢分子,笼子外围还可以吸附两个氢分子,因此,Li3B12N12的最大储氢量可以达到9.1wt.%。(本文来源于《北京化工大学》期刊2012-05-30）
吕晓霞[10]（2012）在《H_2分子吸附在LaFeO_3(100)表面的储氢性能研究》一文中研究指出碱性溶液中ABO_3氧化物作为电极材料不仅电化学反应活性和放电容量较高，而且其电化学储氢现象具有一定的普遍性，因此利用ABO_3氧化物作为镍氢电池新型负极材料不仅具有可行性，而且其低成本、易活化、高的放电容量和良好的化学稳定性使其今后有可能应用于高能镍氢电池，因而极具潜在和重要的应用价值。钙钛矿型氧化物LaFeO_3作为镍氢电池负极材料，人们对其是以质子还是原子态形式吸氢，以及吸氢后元素价态的变化等问题上存在较大的差异。因此，采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了H_2分子在LaFeO_3(100)晶面以及O空位缺陷的LaFeO_3(100)晶面的吸附情况。第叁章，采用第一性原理方法研究了H_2分子分别在两种LaFeO_3(100)晶面的表面吸附。通过计算分析LaFeO_3(100)/H_2体系的最佳吸附位置、吸附能、解离能和电子结构发现，在表面终止原子为Fe和O的LaFeO_3(100)晶面穴位吸附最稳定。吸附的最稳定结构中H原子分别趋于两个O原子的顶位，形成两个-OH基，吸附能为2.139eV，属于强化学吸附。此时H_2分子与晶面的作用主要源于表层O原子与H原子之间的作用，O与H之间形成共价键，其键长为0.971。H_2分子在两种LaFeO_3(100)表面O的顶位吸附时，可以形成H_2O分子，其中H_2分子吸附在Model Ⅰ的O顶位时吸附能为负，这种吸附方式不稳定，H_2O分子蒸发后易形成O空位。第四章，采用第一性原理方法研究了H_2分子分别在表面第二层去掉一个O原子形成的两种O空位缺陷的LaFeO_3(100)晶面的表面吸附。通过计算分析LaFeO_3(100)/H_2体系的最佳吸附位置、吸附能、解离能和电子结构发现，在表面终止原子为Fe和O的LaFeO_3(100)晶面穴位吸附最稳定。吸附的最稳定结构中H原子分别趋于两个O原子的顶位，形成两个-OH基，吸附能为2.206eV，属于强化学吸附。此时H_2分子与晶面的作用主要源于表层O原子与H原子之间的作用，O与H之间形成共价键，其键长为0.970。H_2分子在两种LaFeO_3(100)表面O的顶位吸附时，可以形成H_2O分子，其中H_2分子吸附在Model Ⅰ的O顶位时吸附能为负，这种吸附方式不稳定，H_2O分子蒸发后易形成O空位。与没有O空位缺陷的吸附结果相比，吸附的最稳定结构穴位的吸附能增大，吸附更容易进行；而两种模型的O顶位吸附能减小，吸附不容易进行，即O空位缺陷的形成使H_2分子更容易与表面O原子形成-OH基吸附在LaFeO_3(100)表面。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2012-05-21）
吸附储氢论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
能源和环境被认为是本世纪人类面临的两大挑战,从而引起了人们对于"氢经济"的关注,但是氢气的储存是制约"氢经济"发展的最主要的因素。本文简述了不同的储氢方法以及氢能实用化的目标,回顾了以KOH活化制备高比表面积活性炭的的机理和影响因素,并综述和评价了影响高比表面积活性炭吸附储氢的主要影响因素,即比表面积和微孔孔容、孔径大小和分布、表面含氧官能团和杂原子掺杂。到目前还没有一种材料(包括高比表面积活性炭)可以满足美国能源部(DOE)设定储氢系统实用化的目标,对于高比表面积活性炭的孔径控制以及改性研究或许是实现这一目标的途径。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
吸附储氢论文参考文献
[1].张宁超,任娟.稀土金属La吸附掺杂BN纳米管储氢性能的第一性原理研究[J].四川大学学报(自然科学版).2018
[2].赵伟刚,罗路,王洪艳.高比表面积活性炭吸附储氢材料的研究进展[J].材料科学与工程学报.2016
[3].刘鑫.物理吸附储氢的最佳条件分析[D].西北师范大学.2015
[4].陈宏善,刘鑫.物理吸附储氢的最佳条件分析[J].西北师范大学学报(自然科学版).2015
[5].解淑倩.电场作用对储氢材料吸附氢气的影响[D].东北大学.2014
[6].刘美琴,李奠础,乔建芬,李伟,吴志敏.氢能利用与碳质材料吸附储氢技术[J].化工时刊.2013
[7].张峰,冯翠红,张丽鹏,于先进.物理吸附储氢材料的研究进展[J].硅酸盐通报.2013
[8].周志清.车用吸附储氢系统的仿真与优化[D].武汉理工大学.2012
[9].许文杰.CO，O，OH在Pt基合金表面的吸附与B_(12)N_(12)储氢行为的密度泛函理论研究[D].北京化工大学.2012
[10].吕晓霞.H_2分子吸附在LaFeO_3(100)表面的储氢性能研究[D].兰州理工大学.2012
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