聚丙烯腈基中空活性炭纤维的制备及储氢性能的研究

摘要

本实验以PAN基中空纤维作为前驱体，探讨制备适用子储存氢气的PAN基ACHF的预氧化、炭化、活化等的工艺条件；在不同的温度。加热时间、保护气氛和外加张力等条件下对它们透行预氧化、炭化和活化，乏过多种实验测试和表征手段，如DSC． X衍射、BET比农面积测试法、SEM、吸附量测试等对所得最终纤维的孔径大小、孔径分布。比表面积等决定吸附性能的因素进行表征：并对所制得纤维进行吸附储存氢气的试验。

目录

文摘

英文文摘

东华大学学位论文原创性声明及东华大学学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1引言

1.2氢能简介

1.3氢的储存方式简介

1.4炭系吸附质简介

1.4.4活性炭

1.4.2活性炭纤维

1.4.3纳米炭纤维和纳米炭管

1.4.4纳米孔的储氢原理

1.5中空活性炭纤维介绍

1.5.1 ACHF的制备和制备条件对其结构、性能的影响

1.5.2中空活性炭纤维的应用

1.5.3中空活性炭纤维作为吸附质的可行性

1.6本课题研究的目的及内容

参考文献

第二章PAN基中空活性炭纤维预氧化过程的研究

2.1引言

2.2实验原料和仪器设备

2.2.1实验原料

2.2.2实验仪器设备和实验用气体

2.3实验过程

2.3.1预氧化过程

2.3.2PAN基ACHF的制备

2.3.3预氧丝芳构化指数(AI)的计算公式

2.3.4 PAN基中空活性炭纤维活化得率的计算

2.3.5PAN基ACHF的吸附实验

2.4结果与讨论

2.4.1纤维的热性质

2.4.2预氧化温度的影响

2.4.3预氧化时间的影响

2.4.4预氧化升温速率的影响

2.5本章小结

参考文献

第三章PAN基中空活性炭纤维炭化过程的研究

3.1引言

3.2实验原料和仪器设备

3.2.1实验原料

3.2.2实验仪器设备和实验用气体

3.3实验过程

3.3.1炭化工艺过程

3.3.2测试项目及方法

3.4结果与讨论

3.4.1炭化温度的影响

3.4.2炭化时间的影响

3.4.3炭化升温速率的影响

3.5本章小结

参考文献

第四章PAN基中空活性炭纤维活化过程的研究

4.1引言

4.2实验原料、设备及测试项目

4.2.1实验原料

4.2.2仪器设备和实验用气体

4.2.3测试项目

4.3 CO2法活化的实验过程

4.4 CO2法活化的结果与讨论

4.4.1活化温度的影响

4.4.2活化时间的影响

4.5 KOH法活化的实验过程

4.6 KOH法活化的结果与讨论

4.6.1KOH溶液浸渍时间的影响

4.6.2KOH溶液浓度的影响

4.6.3活化温度的影响

4.6.4活化时间的影响

4.7相同活化条件下ACHF和ACF的性能比较

4.8本章小结

参考文献

第五章PAN基ACHF结构与吸附性能的关系

5.1引言

5.2实验

5.2.1比表面积和孔径测试

5.2.2储氢性能测试

5.3结果与讨论

5.3.1氮气吸附等温线

5.3.2ACHF的孔径分布

5.3.3比表面积及总孔体积

5.3.4储氢量

5.4本章小结

参考文献

第六章总结与展望

6.1研究总结

6.2展望和今后的工作建议

攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢