用于储氢材料的碳掺杂碳气凝胶研究.pdf

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1、!第!"卷第#期原子能科学技术$%&'!"!(%'#!"))*年#月+,%-./0123456/.21/271892/:1%&%45;75"))*用于储氢材料的碳"掺杂碳气凝胶研究欧阳玲!沈!军"!周!斌!侯今强!宓轶捷!张志华!吴广明"同济大学波耳固体物理研究所!上海!")))@"#摘要!通过溶胶A凝胶工艺!以间苯二酚和甲醛为原料!采用常压干燥法制备有机气凝胶和金属掺杂有机气凝胶&在氮气保护下!经<)#)^高温碳化获得碳+掺杂碳气凝胶&通过KG"活化工艺优化样品微结构%提高其比表面积!获得了比表面积达"#*"-"+4的碳气凝胶样品$使用比表面积与孔隙度分析仪%扫描电镜"60;

2、#%透射电镜"90;#%c射线衍射仪"c?`#对样品微观结构和气体吸附性能进行表征$通过溶胶A凝胶工艺实现了过渡金属的均匀掺杂!并研究了金属掺杂对碳气凝胶微结构特性的影响$结果表明!适当的金属掺杂可提高样品的比表面积和微孔体积$关键词!碳气凝胶&KG"活化&金属掺杂&储氢材料中图分类号!9f

3、H.AW.2!EF+(OE:.A:I7!>XOI714A-.14"@(5,!"#$%$&$'()A(,%/A$-$'@53#%+#!4("29%6"%7'.#%$3!A5-"25-%")))@"!:5%"-#<=&3"*03(9:2/73Q%1723%42&N"K+N#-7,23.7&NIN28.1N/.21,.J./32N273/:!Q%,:,:2I1A8%M28718,:2-2,7&A8%M28!T232N51,:2N.R28P.7,:2N%&A42&M%&5-23.R7,.%1%J32N%3/.1%&718J%3-7&82:582.17VI2%INN%&I,.%1,%M3

4、%8I/2%3471./42&NT:./:T2327-Q.21,83.28718NIQN2VI21,&5M53%&5R28.11.,3%4217,-%NM:2327,<)#)^'9:2I18%M28/73Q%1723%42&NT2327/,.P7,28T.,:KG".1%3823,%-%8.J5,:2.3N,3I/,I32M3%M23,.2N!NI/:7NM%3%N.,5!NI3J7/27327!718,:2M%32N.R28.N,3.QI,.%1'9:2&7342N,NI3J7/27327%Q,7.128"+4J%3,:27/,.P7,28/73Q%1723%42&N'9:2

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6、Q%1723%42&N&:583%421N,%3742收稿日期!"))DA<)A)B&修回日期!"))DA<"A"!基金项目!国家高技术.*BC/计划资助项目""))D++*)!

7、!!第!"卷!!面临石油%煤炭等资源的日渐匮乏和生态由?K比表示$环境恶化的双重压力!新能源的开发和利用已A'C!碳气凝胶的活化被许多国家列为重点研究内容$氢能作为一种将制备好的碳气凝胶在以一定速率持续通新能源!其开发和利用倍受关注!其中!氢的储入KG的气氛下!缓慢升温至设定的活化温度!"运技术是需研究的关键技术$在预设的活化时间内维持此温度!使KG"与碳多孔固体吸附储氢基于物理吸附机理!其气凝胶进行活化反应$活化反应完成后!再以储氢量正比于比表面积!同时!微孔含量越高越缓慢速率降温到室温!