鈷修飾氮化鋁納米管的儲(chǔ)氫性能

李 平， 陳 艷， 周庭艷， 楊 昆， 李陽軍， 楊秀德， 吳 波, 3

(1.遵義師范學(xué)院 物理與電子科學(xué)學(xué)院， 遵義 563006; 2.貴州師范大學(xué) 物理與電子科學(xué)學(xué)院， 貴陽 560001；3. 西北工業(yè)大學(xué) 航海學(xué)院， 西安 710072)

1 引 言

隨著生產(chǎn)力的高速發(fā)展，當(dāng)今世界能源和環(huán)境問題異常嚴(yán)峻. 一方面作為非再生能源的煤、天然氣、石油等化石燃料日益消耗并接近枯竭，另一方面化石燃料燃燒過程中產(chǎn)生的大量溫室氣體造成的氣候變化、海平面上升等環(huán)境問題日益突出，開發(fā)并廣泛利用可再生資源，使其逐步替代化石燃料是迫在眉睫的世界課題，是應(yīng)對(duì)即將到來的能源危機(jī)和遏制環(huán)境污染的有效措施. 在眾多可再生能源中氫能因具有清潔、無毒、含量豐富、不產(chǎn)生溫室氣體二氧化碳等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是未來代替化石能源的最佳能源之一，幾十年來受到國內(nèi)外研究者的高度重視. 對(duì)氫能源的應(yīng)用過程中，最大的挑戰(zhàn)是探尋優(yōu)良的儲(chǔ)氫材料，使其能夠在常溫常壓下高效吸附和脫附H分子，且具有較高的儲(chǔ)氫密度. 傳統(tǒng)的壓縮氣態(tài)或液化儲(chǔ)氫因占用體積大、成本高、安全系數(shù)低等缺點(diǎn)不能滿足市場需求，固態(tài)儲(chǔ)氫有望解克服傳統(tǒng)儲(chǔ)氫的不足[1].

碳納米管(CNT)和硼氮納米管(BNNT)等納米材料具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，成為固態(tài)儲(chǔ)氫中的研究熱點(diǎn)[2, 3]. 但一般情況下，H分子在單純的納米管表面上的吸附強(qiáng)度較弱，致使常溫常壓下對(duì)H分子的吸附速率及吸附量較低[4, 5]. 為解決這一難題，人們通過大量的理論研究發(fā)……