低温下多孔储氢材料表面吸附特性动力学的理论研究

项目名称： 低温下多孔储氢材料表面吸附特性动力学的理论研究

项目编号： No.10976019

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 张红

作者单位： 四川大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 多孔储氢材料对解决规模储氢问题发展氢能源有重要意义，目前已合成出许多具有储氢潜力的新型多孔碳材料,但对吸放氢机理缺乏系统化的研究。惯性约束聚变ICF和强场物理实验需要较高储氢密度材料，多孔吸附材料因容易先制备成所需靶型，再吸附DT燃料，释氢动力学性能优越而有可能取代金属氢化物，在ICF和强场实验中有独特的应用前景。多孔吸附材料的储氢与结构的理论研究是认识储氢机理和进一步优选储氢结构的重要途径。本课题针对氢在可调纳米孔隙多孔储氢材料（可调孔隙碳结构、金属和共价有机框架结构材料）的表面吸附特性、可逆储氢的动力学过程进行理论研究，在提高计算精度、考虑量子力学效应的基础上研究氢的吸附机制，采用含时密度泛函理论结合多尺度分子动力学方法研究室温至液氦温区内氢吸附动力学，进而研究储氢效率和持久性；确定最佳储氢孔径尺寸, 提供金属有机框架结构最佳储氢配比和结构，并给出利用氢溢流机制进一步提高储氢量的方法。

中文关键词： 储氢；多孔材料；有机金属框架；共价框架；

英文摘要：

英文关键词： hydrogen storage；porus materials；MOF；COF；