㈠ 常用的储氢材料有哪些
储氢材料(hydrogen storage material)一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。最早发现的是金属钯,1体积钯能溶解几百体积的氢气,但钯很贵,缺少实用价值。 详情>>
㈡ 美国化学家研制出一种新型液态储氢材料,名叫硼氮-甲基环戊烷,它能在室温下安全工作,且在空气和水中也
A.C-C为非极性共价键,故A错误;
B.其储氢与放氢过程中发生化学变化,一定伴随能量变化,故B错误;
C.硼氮-甲基环戊烷中含C、N、H、B元素,只有N元素的电负性最大,故C正确;
D.结构对称,含5种H,则甲基环戊烷核磁共振氢谱有4种峰,且峰面积比为3:1:4:4:2,故D错误;
故选C.
㈢ 储氢材料的比较
二、不同储氢方式的比较
1、气态储氢
气态储氢的 缺点:能量密度低;不太安全
2、液态储氢
液态储氢的缺点: 能耗高;对储罐绝热性能要求高
3、固态储氢
固态储氢的优点:体积储氢容量高;无需高压及隔热容器;安全性好,无爆炸危险;可得到高纯氢,提高氢的附加值
2.1 体积比较
2.2 氢含量比较
㈣ 用什么材料可以储存氢气
1、合金储氢材料
在一定温度和氢气压力下,能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。
按储氢合金金属组成元素的数目划分,可分为:二元系、三元系和多元系;按储氢合金材料的主要金属元素区分,可分为:稀土系、镁系、钛系、钒基固溶体、锆系等;而组成储氢合金的金属可分为吸氢类(用A表示)和不吸氢类(用B表示),据此又可将储氢合金分为:AB5型、AB2型、AB型、A2B型。
2、无机物及有机物储氢材料
有机物储氢技术始于 20 世纪 80 年代。有机物储氢是借助不饱和液体有机物与氢的一对可逆反应,即利用催化加氢和脱氢的可逆反应来实现。加氢反应实现氢的储存(化学键合),脱氢反应实现氢的释放。
3、纳米储氢材料
纳米材料由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应及表面效应,呈现出许多特有的物理、化学性质, 成为物理、化学、材料等学科研究的前沿领域。储氢合金纳米化后同样出现了许多新的热力学和动力学特性, 如活化性能明显提高, 具有更高的氢扩散系数和优良的吸放氢动力学性能。
4、碳质材料储氢
吸附储氢具有安全可靠和储存效率高等优点。而在吸附储氢的材料中,碳质材料是最好的吸附剂,不仅对少数的气体杂质不敏感,而且可反复使用。碳质储氢材料主要是高比表面积活性炭(AC)、石墨纳米纤维(GNF)、碳纳米管(CNT)。
5、配位氢化物储氢
配位氢化物储氢是利用碱金属(Li、Na、K等)或碱土金属(Mg、Ca等)与第三主族元素可与氢形成配位氢化物的性质。其与金属氢化物之间的主要区别在于吸氢过程中向离子或共价化合物的转变,而金属氢化物中的氢以原子状态储存于合金中。
6、水合物储氢
气体水合物,又称孔穴形水合物,是一种类冰状晶体,由水分子通过氢键形成的主体空穴在很弱的范德华力作用下包含客体分子组成。
(4)液体储氢材料上市公司扩展阅读
氢气可以用作燃料,具有下列特点:
优点
1、资源丰富。以水为原料,电解便可获得。水资源在地球上相对主要燃料石油,煤也较丰富。
2、热值高。氢燃烧的热值高居各种燃料之冠,据测定,每千克氢燃烧放出的热量为1.4*10^8J,为石油热值的3倍多。因此,它贮存体积小,携带量大,行程远。
3、氢为燃料最洁净。氢的燃烧产物是水,对环境不产生任何污染。
缺点
氢气要安全储藏和运输并不容易,它重量轻、难捉摸、扩散速度快,需低温液化,会导致阀门堵塞并形成不必要的压力。
㈤ 金属储氢法
液氢、氢气的密度小,对储氢来说是不利的因素。将氢气压缩到1.51×107Pa一个40L的钢瓶中只能装0.5kg;将氢气压缩为液氢,耗能差不多相当于其燃烧能的1/3~1/4。不仅耗能高,而且不安全。此时,高压钢瓶的爆炸威力相当于一颗重磅炸弹。当年装液氢的贮罐车首次在美国公路上行驶时,前后都用红色吉普车来“保驾”。因此,对于一种广泛使用的燃料来说,必须寻找一种更为理想的固态储运方法。
金属储氢法我们知道,固体金属表面性质与它的体相性质是不同的。体相内的原子四周都有另外的原子包围着,而表面上的原子至少有一侧是空着的,这样就产生了一个向内拉的剩余力场,使金属固体表面有一种表面能(见图2)[8]。这种剩余力场能对固体表面的气体分子产生吸引力,以降低固体表面能,使体系趋于较为稳定。所谓金属储氢法指某些金属或合金,例如矾V、铌Nb、钛Ti、镁Mg、镧La、锆Zr等,因其表面的催化或活性作用能将氢气分子分解为氢原子而进入金属点阵内部。这一现象是60年代末由荷兰科学家首次发现的。在固态金属中,金属与氢通过化合键而结合,形成了金属氢化物。如VH2、NbH2、TiH2、MgH2等。但近年来发现某些合金氢化物比较理想,通常能在室温下使用。这类合金氢化物一般至少含一种与氢亲和力强的元素和一种亲和力略弱的元素,如二元合金氢化物LaNi5、TiFeH1·9,三、四元合金氢化物TiFe0·85Mn0·15H1·9TiFe0·8Ni0·15V0·05H1·6等[5]。图3为氢原子在TiFe合金中的示意图。金属储氢好比是海绵吸水一般,根据需要可逆地加氢和脱氢:
㈥ 无机化合物储氢材料特点
特点:
1、活化容易;
2、平衡压力适中且平坦,吸放氢平衡压差小;
3、抗杂质气体中毒性能好;
4、适合室温操作。
储氢材料一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。最早发现的是金属钯,1体积钯能溶解几百体积的氢气,但钯很贵,缺少实用价值。
不同储氢方式的比较:
1、气态储氢
气态储氢的 缺点:能量密度低;不太安全
2、液态储氢
液态储氢的缺点: 能耗高;对储罐绝热性能要求高
3、固态储氢
固态储氢的优点:体积储氢容量高;无需高压及隔热容器;安全性好,无爆炸危险;可得到高纯氢,提高氢的附加值。
常见储氢材料:
目前储氢材料有金属氢化物、碳纤维碳纳米管、非碳纳米管、玻璃储氢微球、络合物储氢材料以及有机液体氢化物。下面仅就合金、有机液体以及纳米储氢材料三个方面对储氢材料加以介绍。
1、合金储氢材料
储氢合金是指在一定温度和氢气压力下,能可逆的大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物,其原理是金属与氢形成诸如离子型化合物、共价型金属氢化物、金属相氢化物-金属间化合物等结合物,并在一定条件下能将氢释放出来。
2、液态有机物储氢材料
有机液体氢化物贮氢是借助不饱和液体有机物与氢的一对可逆反应, 即加氢和脱氢反应来实现的。加氢反应时贮氢,脱氢反应时放氢, 有机液体作为氢载体达到贮存和输送氢的目的。
3、纳米储氢材料
纳米储氢材料分为两种方式,一种是将原有的储氢材料纳米化,还有一种就是开发新的纳米材料作为储氢材料。
储氢合金纳米化提高储氢特性主要表现在以下几个方面原因:
(1)对于纳米尺寸的金属颗粒,连续的能带分裂为分立的能级,并且能级间的平均间距增大,使得氢原子容易获得解离所需的能量;
(2)纳米颗粒具有巨大的比表面积,电子的输送将受到微粒表面的散射,颗粒之间的界面形成电子散射的高势垒,界面电荷的积累产生界面极化,而元素的电负性差越大,合金的生成焓越负,合金氢化物越稳定。金属氢化物能够大量生成,单位体积吸纳的氢的质量明显大于宏观颗粒;
(3)纳米贮氢合金比表面积大,表面能高,氢原子有效吸附面积显著增多,氢扩散阻力下降,而且氢解反应在合金纳米晶的催化作用下反应速率增加,纳米晶具有高比例的表面活性原子,有利于反应物在其表面吸附,有效降低了电极表面氢原子的吸附活化能,因而具有高的电催化性能。;
(4)晶粒的细化使其硬度增加,贮氢合金的整体强度随晶粒尺寸的增加而增强,这对于抗酸碱及抗循环充放粉化,以及抵抗充放电形成的氧压对贮氢基体的冲击大有裨益,并且显著提高了贮氢合金耐腐蚀性。
㈦ 储氢材料的介绍
储氢材料(hydrogen
storage
material)一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。最早发现的是金属钯,1体积钯能溶解几百体积的氢气,但钯很贵,缺少实用价值。
㈧ 氢燃料电池概念股有哪些
氢燃料电池概念股一共有26家上市公司,其中11家氢燃料电池概念上市公司在上证交易所交易,另外15家氢燃料电池概念上市公司在深交所交易。
氢燃料电池概念股:
1、雪人股份(股票代码:002639)
2、大洋电机(股票代码:002249)
3、德威新材(股票代码:300325)
4、富瑞特装(股票代码:300228)
5、长城电工(股票代码:600192)
6、华昌化工(股票代码:002274)
7、同济科技(股票代码:600846)
8、时代万恒(股票代码:600241)
9、福田汽车(股票代码:600166)
10、南都电源(股票代码:300068)
11、江苏阳光(股票代码:600220)
12、贵研铂业(股票代码:600459)
13、三环集团(股票代码:300408)
14、科力远(股票代码:600478)
15、八菱科技(股票代码:002592)
16、长盈精密(股票代码:300115)
17、上汽集团(股票代码:600104)
18、凯恩股份(股票代码:002012)
19、东方钽业(股票代码:000962)
20、金龙汽车(股票代码:600686)
21、新大洲A(股票代码:000571)
22、复星医药(股票代码:600196)
23、猛狮科技(股票代码:002684)
24、中炬高新(股票代码:600872)
25、中电鑫龙(股票代码:002298)
26、厚普股份(股票代码:300471)
(8)液体储氢材料上市公司扩展阅读
氢燃料电池汽车应用:
1、氢燃料电池车的工作原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。
2、电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。
3、燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率高达60~80%,为内燃机的2~3倍。
4、燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车,氢燃料是完美的汽车能源!
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