活性炭纤维改性及储氢性能研究

发布时间：2021-06-29 20:56

　　随着人口不断增长,化石能源的储量日益减少,且温室效应对气候造成的影响也日趋明显,氢能虽然具有热值高、产物无污染等优点,但是其存储条件较为苛刻,现有的存储方式存在各种问题。活性炭纤维在众多吸附剂中,成本较低,且吸附容量大。本论文以活性炭纤维作为前体,利用表面负载金属、热处理、氨浸渍、热处理-氨浸渍等方法对ACF进行改性,通过BET、SEM、Boehm滴定、等表征方法,探讨不同改性方法对活性炭纤维表面性质以及孔结构参数的影响。主要结果如下:利用正交分析法考察硝酸镍浸渍改性ACF,结果表明对于储氢量影响力B浸渍时间>F活化恒温时间>A浸渍浓度>E活化温度,而C浸渍温度、D活化升温速率基本无影响。改性的最佳条件为镍盐质量分数0.05%、浸渍6 h、浸渍温度35℃、焙烧恒温时间40 min、焙烧温度600℃、升温速率6℃/min。改性后的活性炭纤维储氢量达到2.33wt.%,提升28.4%。改性后材料储氢量增加是氧化镍的负载提供的吸附位点与极微孔比率增加共同作用的结果。用最佳条件进行了其他金属盐改性,结果表明硝酸钐和硝酸镍能很好的提高ACF的储氢量。利用控制变量法考察热处理改性... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

活性炭纤维及颗粒状活性炭微观示意图

活性炭纤维的储氢性能是使用美国CAHN公司进口的Cahn-2000高真空电子天平,仪器结构如图2.1所示。它是由氢气瓶、电子天平表头、压力表、真空泵、阀门及玻璃管、数据处理站等组成。采用质量分析法计算活性炭纤维吸附氢气的吸附量。通过一步步的改变系统内氢气压力从而测得活性炭纤维在不同氢压下材料对于氢气的吸附能力,绘制吸附曲线。

热处理改性活性炭纤维及金属盐浸渍后活性炭纤维的焙烧均在真空管式炉中进行,装置示意图如图2.2所示。将制备的吸附剂前驱体置于管式炉中央,由气瓶1提供惰性气体保护,通过程序控温仪以设定的升温速率升至一定温度后活化一定时间后以一定速率降至室温,取出装袋备用。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3257148