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用于儲(chǔ)氫
常用儲(chǔ)氫方法有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、液化儲(chǔ)氫、金屬合金儲(chǔ)氫和有機(jī)液體氫化物儲(chǔ)氫、炭材料儲(chǔ)氫等,其中炭材料主要有超級(jí)活性炭、納米碳纖維以及碳納米管等,而超級(jí)活性炭因?yàn)樵县S富、比表面積大、表面化學(xué)性能修飾、儲(chǔ)氫量大、解吸速度快、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)以及容易產(chǎn)業(yè)化受到廣泛關(guān)注。有學(xué)者利用 CO2活化模板制備多孔碳,獲得了微孔介于0.7~1.3nm、中孔介于2~4nm、比表面積2829m2·g-1、孔容2.34cm3·g-1的超級(jí)活性炭材料,其在室溫298K、中等壓強(qiáng)8MPa條件下,對(duì)氫的吸附量可達(dá)0.95%。
微波輻射再生法
微波輻射再生法是采用熱再生法的原理而逐漸發(fā)展起來(lái)的活性炭再生方法?;钚蕴克降奈劫|(zhì)中大多數(shù)是強(qiáng)極性物質(zhì),它們比活性炭吸收微波的能力強(qiáng),因此可以用熱解吸的方法來(lái)再生。吸附的極性分子,由于微波輻射誘導(dǎo)而極化,相互碰撞、摩擦產(chǎn)生高熱量,從而將微波能量轉(zhuǎn)化為熱能。被吸附的水和有機(jī)分子受熱揮發(fā)和炭化,孔道重新打開(kāi),恢復(fù)吸附活性。同時(shí),活性炭本身吸收微波而升溫,因溫度過(guò)高而燃燒,導(dǎo)致燃燒失去一部分炭,炭孔徑擴(kuò)大。 [10]
微波再生方法的特點(diǎn)是加熱時(shí)間短、再生,同時(shí)因?yàn)榧訜徇^(guò)程中是進(jìn)行選擇性加熱,能耗很低。然而,微波再生方法還不夠成熟,很多重要問(wèn)題需要亟待解決:①微波加熱的機(jī)理研究不夠深入,需要建立模型,獲得更均勻的微波場(chǎng);②微波發(fā)生器大多由家用微波爐改裝,的微波再生加熱裝置亟待設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。
超臨界流體再生法
超臨界流體(SCF)的優(yōu)點(diǎn)是密度大,溶解度大,傳質(zhì)速率高,擴(kuò)散性能好,表面張力小。吸附的有機(jī)物非常容易溶于SCF溶劑。通過(guò)改變溫度和壓力,可以有效地將有機(jī)物與SCF分離,達(dá)到活性炭再生的目的。
超臨界流體(SFE)法再生活性炭中,常用的超臨界流體為超臨界CO2。該法對(duì)吸附類(lèi)型是化學(xué)吸附的有機(jī)物再生效率不高,同時(shí)對(duì)工藝的技術(shù)及設(shè)備材料的要求比較高,投資費(fèi)用大。該方法的研究還大都處于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模,離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化還有一定差距。
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