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对国内外碳纳米管储氢的研究进展进行了全面综述。在此基础上,着重对以下几个方面的内容开展了研究:1)选取多壁及单壁碳纳米管进行了储氢测试,并以此为基础就吸附理论进行了分析讨论,进一步系统地研究了温度压力变化对碳纳米管储氢性能的影响;2)研究了多壁碳纳米管氧化提纯处理及表面处理对其储氢性能的影响,探索了碳管氧化提纯的相关机理;3)研究了球磨改性处理对多壁碳纳米管结构形态的影响,提出了空气中球磨碳纳米管的方法并探讨了碳管对氢气的吸附位置,采用透射电镜(TEM)、傅立叶红外(FTIR)和拉曼光谱(Raman)等手段观察了碳纳米管的形态、微结构及表面信息的变化。 研究认为,碳纳米管的吸放氢过程基本上是物理过程。吸氢量受温度压力影响很大。高压、低温有利储氢。 对多壁碳纳米管氧化提纯及表面处理的研究表明:空气中焙烧多壁碳纳米管可除去无定型碳等杂质,碳管的纯度大为提高;NaOH是良好的分散剂,可改善碳管的表面活性。纯净且表面活性高的碳管可吸附更多氢气。 对多壁碳纳米管球磨改性处理的研究发现:球磨可改善碳管结构,使碳管变短、开口,这样的结构更利于储氢。关于氢在碳管中的吸附位研究得出如下结论:单壁碳纳米管通常集结成束,不仅内腔可以吸附氢分子,而且管与管之间形成的通道也是很强的吸附位,因此可以通过改善其晶化结构和进行适当的表面处理来提高储氢量;多壁碳纳米管对氢气的物理吸附位同单壁碳纳米管不同,其吸附位包括管内腔、层间及管外壁。此外,发现在空气中球磨碳管可收到碳管开口、变短和氧化提纯的双重效果。经空气球磨10h后的碳管储氢性能大为改善,12MPa、室温下的储氢量为1.81wt%。实验还得出,长时间球磨易使纳米级的碳管团聚,不利于储氢 如何批量制备高纯度的碳管,如何进一步提高其质量储氢容量和体积储氢容量,储放氢机理的研究将是今后碳管储氢工作的重点。