椰殼活性炭儲(chǔ)氫方法及技術(shù)
木材炭化獲得多孔炭或椰殼活性炭，很久以來(lái)被人們用于制藥和凈化， 著第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，出現(xiàn)了對(duì)防羝面具的黹求，椰殼活性炭的氣體分離齙力和儲(chǔ)氣能力開(kāi)始得到高度重視，最初人們采用呰通椰殼活性炭吸附儲(chǔ)氫，椰殼活性炭是經(jīng)活化的多孔、有大內(nèi)表面積和孔容積，以椰殼活性炭素為主要構(gòu)成元素的具有髙表面活性的炭。椰殼活性炭具有像石墨晶粒卻無(wú)規(guī)則排列的微晶，在活化過(guò)程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，這些孔隙特別是小于20nm的 微孔，提供了巨大的表面積，微孔的孔隙容積一般為0.25?0.9mL g,孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g，全部微孔表面積約為500?1500mVg,歉孔是決定椰殼活性炭吸附性能高低的重要因素。在低溫吸附系統(tǒng)中椰殼活性炭作為吸附其優(yōu)點(diǎn)是尺寸、質(zhì)避適中，但由于椰殼活性炭的孔徑分布寬，微孔容積小，為維持氫的物理吸附要求的條件較苛刻，即使在低溫下儲(chǔ)氫也很低，不到1%， 室溫下更低。因此，椰殼活性炭作為儲(chǔ)氫材料的應(yīng)用受到限制。
后來(lái)人們采用比表而積更大，孔徑更小、更均勾的超級(jí)椰殼活性炭（比表面積約在2000m2/g以上）作為儲(chǔ)存燃料氣體的主要載體，用比表面積高達(dá)3000m2/g的超級(jí)椰殼活性炭?jī)?chǔ)在77K、 3MPa條件下可吸復(fù)5%，氫在超級(jí)椰殼活性炭上的吸附量，隨壓力升高而顯著增加，壓力越高,氫存儲(chǔ)容量越大。
氫氣在椰殼活性炭上的吸附是一種物理過(guò)程。溫度恒定時(shí)，加壓吸附'減壓脫附。從實(shí)測(cè)吸附等溫線看，脫附線與吸附線重合，沒(méi)有滯留效應(yīng)'即在給定的壓力區(qū)間內(nèi)，增壓時(shí)的吸氨量與減壓時(shí)的故氣量相等。吸氨與放氫僅僅取決于壓力的變化。儲(chǔ)氫椰殼活性炭材料主要有單壁納米碳管（SWNT)、多壁納米椰殼活性炭管（MWNT）、椰殼活性炭納米纖維（CNF)、椰殼活性炭納米石墨、高比表面積椰殼活性炭、活性椰殼活性炭纖維(ACF)和納米石墨等。目前研究的重點(diǎn)是MWNT、 CNF和高比表面積椰殼活性炭等炭材料的儲(chǔ)氫。
椰殼活性炭材料儲(chǔ)氫的研究現(xiàn)狀
高比表面積椰殼活性炭?jī)?chǔ)氫椰殼活性炭?jī)?chǔ)氣主要利用椰殼活性炭對(duì)氫氣分子的吸附作用儲(chǔ)氣。普通椰殼活性炭的儲(chǔ)氡密度很低，即使在低溫下也不到1% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同、超級(jí)椰殼活性炭?jī)?chǔ)氫始于20世紀(jì)70年代末，是在中低溫（77?273K)、中高壓（l?10MPa)下利用超商比表面積的椰殼活性炭作吸附劑的吸附儲(chǔ)氫技術(shù)。與其他儲(chǔ)氫技術(shù)相比，超級(jí)椰殼活性炭?jī)?chǔ)氫具有經(jīng)濟(jì)、儲(chǔ)氫量髙、解吸快、權(quán)環(huán)使用壽命長(zhǎng)和容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是一種很具潛力的儲(chǔ)氫方法。周理用比表面積商達(dá)3000m2/g的超級(jí)椰殼活性炭?jī)?chǔ)氫，在-196攝氏度、3MPa下儲(chǔ)氫為5%，但隨著溫度的升高'儲(chǔ)氫密度降低，室溫、6MPa下儲(chǔ)氫密度僅為0.4%。
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