微孔沸石儲(chǔ)氫理論與模擬基本信息

書名 微孔沸石儲(chǔ)氫理論與模擬 作者 杜曉明
ISBN 978-7-118-09836-5 出版時(shí)間 2015年2月
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本書主要針對(duì)微孔沸石分子篩A、X、ZMS-5 吸附儲(chǔ)氫的基礎(chǔ)理論研究進(jìn)行了全面系統(tǒng)的介紹進(jìn)而指出微孔沸石作為氫吸附介質(zhì)研究的必要性內(nèi)容涵蓋了微孔沸石分子篩的孔結(jié)構(gòu)表征技術(shù)、儲(chǔ)氫實(shí)驗(yàn)方法、儲(chǔ)氫容量影響因素、儲(chǔ)氫熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能、儲(chǔ)氫理論模型、氫吸附與擴(kuò)散的分子模擬等相關(guān)方面的內(nèi)容重點(diǎn)研究了微孔沸石吸附儲(chǔ)氫的理論模型探索了低溫高壓下沸石儲(chǔ)氫的模擬技術(shù) 全書共7 章第1 章介紹了氫的基本性質(zhì)、制取、存儲(chǔ)和氫能的應(yīng)用途徑第2 章介紹了吸附儲(chǔ)氫中研究最為廣泛的A、X、Y、MOR、ZMS-5 等微孔分子篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表征技術(shù)、吸附基礎(chǔ)理論和微孔沸石的物理吸附儲(chǔ)氫研究進(jìn)展第3 章介紹了吸附儲(chǔ)氫裝置及測(cè)試原理、吸附量影響因素和吸附熱力學(xué)性能第4 章介紹了氫氣的超臨界吸附理論模型的研究重點(diǎn)研究了格子密度函數(shù)理論(LDFT)模型和氫-氫、氫-沸石相互作用勢(shì)模型第5 章介紹了氫分子在分子篩中的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)和孔擴(kuò)散模型研究氫分子在沸石微孔中擴(kuò)散行為第6 章介紹了Monte Carlo 吸附模擬的基本理論、力場模型、模擬方法和氫在微孔沸石中的吸附模擬結(jié)果第7 章介紹了分子動(dòng)力學(xué)模擬氫在微孔沸石中擴(kuò)散的基本理論和方法

微孔沸石儲(chǔ)氫理論與模擬造價(jià)信息

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第1章氫與儲(chǔ)氫1

1.1氫1

1.2氫的存儲(chǔ)2

1.2.1壓縮儲(chǔ)氫技術(shù)3

1.2.2液化儲(chǔ)氫技術(shù)3

1.2.3金屬氫化物儲(chǔ)氫技術(shù)3

1.2.4多孔材料吸附儲(chǔ)氫技術(shù)5

1.2.5膠囊化儲(chǔ)氫技術(shù)6

參考文獻(xiàn)7

第2章儲(chǔ)氫材料--沸石分子篩9

2.1沸石分子篩9

2.1.1沸石的發(fā)展歷史9

2.1.2沸石分子篩的分類10

2.1.3沸石的組成與結(jié)構(gòu)10

2.2沸石分子篩儲(chǔ)氫研究進(jìn)展17

2.2.1實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展17

2.2.2理論研究進(jìn)展22

2.3微孔沸石分子篩孔結(jié)構(gòu)的表征24

2.3.1氣體吸附法25

2.3.2小角X射線散射(SAXS)法41

2.4本章小結(jié)48

參考文獻(xiàn)48

第3章微孔沸石儲(chǔ)氫的實(shí)驗(yàn)研究53

3.1超臨界吸附53

3.1.1絕對(duì)吸附量與過剩吸附量53

3.1.2超臨界吸附的實(shí)驗(yàn)測(cè)量54

3.2吸附測(cè)試裝置及原理54

3.2.1實(shí)驗(yàn)裝置54

3.2.2實(shí)驗(yàn)測(cè)試步驟54

3.2.3誤差分析57

3.2.4氫氣壓縮因子60

3.3氫吸附/脫附等溫線63

3.4吸附熱效應(yīng)66

3.4.1等量吸附熱66

3.4.2平均吸附熱68

3.4.3吸附過程的升溫70

3.5吸附量的影響因素71

3.5.1溫度與壓力71

3.5.2沸石的骨架類型71

3.5.3陽離子73

3.5.4比表面積和微孔孔容75

3.6對(duì)比吸附密度78

3.7本章小結(jié)79

參考文獻(xiàn)79

第4章微孔沸石吸附儲(chǔ)氫模型研究83

4.1經(jīng)典吸附理論在超臨界吸附領(lǐng)域的延伸84

4.1.1理論模型84

4.1.2超臨界吸附中的應(yīng)用84

4.2微孔填充理論在超臨界吸附領(lǐng)域的探討86

4.2.1吸附勢(shì)理論在超臨界吸附領(lǐng)域的延伸87

4.2.2吸附熱與親合勢(shì)系數(shù)的關(guān)系91

4.2.3一般吸附函數(shù)的確定91

4.3格子密度函數(shù)理論模型93

4.3.1基本理論95

4.3.2模型分析解100

4.3.3超臨界氣體在單孔中的Gibbs吸附103

4.3.4氣體在實(shí)際吸附劑上的過剩吸附等溫線109

4.4吸附質(zhì)吸附劑作用勢(shì)110

4.4.1理論模型111

4.4.2氫沸石作用勢(shì)確定112

4.5吸附質(zhì)吸附質(zhì)作用勢(shì)115

4.5.1理論模型116

4.5.2最近鄰作用近似116

4.5.3氫分子間作用勢(shì)確定117

4.6單層吸附容量119

4.7LDFT模型模擬氫在NaX、ZSM5、CaA及NaA沸石上吸附122

4.8本章小結(jié)133

參考文獻(xiàn)133

第5章微孔沸石中的氫氣擴(kuò)散研究137

5.1擴(kuò)散模型139

5.1.1擴(kuò)散的基本理論139

5.1.2氣體的主要擴(kuò)散機(jī)制140

5.1.3孔擴(kuò)散模型142

5.1.4模型求解143

5.2擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)145

5.3擴(kuò)散系數(shù)及其影響因素146

5.3.1擴(kuò)散系數(shù)146

5.3.2擴(kuò)散系數(shù)的影響因素151

5.4擴(kuò)散機(jī)制分析154

5.5本章小結(jié)156

參考文獻(xiàn)156

第6章氫在微孔沸石中的吸附模擬158

6.1基本理論158

6.1.1蒙特卡洛模擬158

6.1.2巨正則系綜蒙特卡洛模擬160

6.2力場模型162

6.2.1力場162

6.2.2力場作用項(xiàng)的一般式163

6.2.3常用力場模型166

6.3勢(shì)能截?cái)嗪椭芷谛赃吔鐥l件168

6.3.1非鍵截?cái)嗑嚯x168

6.3.2周期性邊界條件169

6.4氫在MFI、FAU及LTA沸石中吸附模擬169

6.4.1氫在MFI沸石中吸附模擬169

6.4.2氫在FAU沸石中吸附模擬174

6.4.3氫在LTA沸石中吸附模擬182

6.5本章小結(jié)185

參考文獻(xiàn)185

第7章氫在微孔沸石中擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬188

7.1基本理論188

7.1.1牛頓力學(xué)188

7.1.2分子動(dòng)力學(xué)188

7.1.3牛頓運(yùn)動(dòng)方程求解189

7.2分子動(dòng)力學(xué)模擬的基本步驟189

7.2.1模型的建立189

7.2.2初始速度的設(shè)置190

7.2.3周期性邊界條件和最近鏡像190

7.2.4恒溫?zé)嵩?91

7.2.5時(shí)間步長與勢(shì)函數(shù)191

7.3分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算的常用物理量192

7.3.1運(yùn)動(dòng)軌跡192

7.3.2自擴(kuò)散系數(shù)192

7.3.3速度自相關(guān)函數(shù)193

7.3.4徑向分布函數(shù)194

7.4氫在MFI沸石中擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬195

7.4.1模擬細(xì)節(jié)195

7.4.2模擬結(jié)果195

7.5氫在FAU沸石中擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬198

7.5.1模擬細(xì)節(jié)199

7.5.2氫在NaX沸石中擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果200

7.5.3氫在離子交換的X沸石中擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果203

7.6本章小結(jié)207

參考文獻(xiàn)207

書名:微孔沸石儲(chǔ)氫理論與模擬

書號(hào):978-7-118-09836-5

作者:杜曉明

出版時(shí)間:2015年2月

譯者:

版次:1版1次

開本:16

裝幀:平裝

出版基金:

頁數(shù):208

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中圖分類:TQ424.25

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微孔沸石儲(chǔ)氫理論與模擬常見問題

  • 模擬招標(biāo)

    兩種情況：1、模擬招標(biāo)是一種招標(biāo)訓(xùn)練，按照正規(guī)招標(biāo)流程來設(shè)計(jì)的招標(biāo)流程演練，鍛煉技能或發(fā)現(xiàn)招標(biāo)過程中的難點(diǎn)，以完善招標(biāo)方案，解決方案。2、模擬招標(biāo)，一個(gè)非正規(guī)的名詞。根據(jù)《招標(biāo)投標(biāo)法》，國家對(duì)招標(biāo)行為...

  • 模擬招標(biāo)

    兩種情況：　　1、模擬招標(biāo)是一種招標(biāo)訓(xùn)練，按照正規(guī)招標(biāo)流程來設(shè)計(jì)的招標(biāo)流程演練，鍛煉技能或發(fā)現(xiàn)招標(biāo)過程中的難點(diǎn)，以完善招標(biāo)方案，解決方案?！　?、模擬招標(biāo)，一個(gè)非正規(guī)的名詞?！　「鶕?jù)《招標(biāo)投標(biāo)法》，國...

  • 模擬清單與清標(biāo)

    模擬清單指的是圖紙不完善或沒有圖紙的前提下按照常規(guī)的做法擬定的清單，合同按照約定。工程量都是按竣工圖結(jié)算的、模擬清單只是想確定一個(gè)綜合單價(jià)，

本書可作為高等院校與科研院所新能源材料專業(yè)研究生的教材也可用作從事儲(chǔ)氫材料和儲(chǔ)氫技術(shù)開發(fā)和使用的科研人員和工程技術(shù)人員的參考書

微孔沸石儲(chǔ)氫理論與模擬文獻(xiàn)

08年造價(jià)師理論與法規(guī)模擬考題四 08年造價(jià)師理論與法規(guī)模擬考題四

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2016 全新精品資料 -全新公文范文 -全程指導(dǎo)寫作 –獨(dú)家原創(chuàng) 1 / 3 08年造價(jià)師理論與法規(guī)模擬考題四 二 , 多項(xiàng)選擇題 (共 XX年檢制度 . 在下列情形中不予通過年檢 的有 ( ). A.同時(shí)在 2 個(gè)以上工程項(xiàng)目執(zhí)業(yè)的 B. 同 時(shí)在 2 個(gè)以上工程造價(jià)咨詢單位執(zhí)業(yè)的 C. 未按規(guī)定參 加繼續(xù)教育的提供 D.在工程造價(jià)咨詢業(yè)務(wù)活動(dòng)中有過 失行為的 E.調(diào)離工程造價(jià)業(yè)務(wù)崗位的 63. 根據(jù)《工 程造價(jià)咨詢單位管理辦法》 的規(guī)定 ,下列表述中正確的有 ( ). A.工程造價(jià)咨詢單位合并時(shí) , 應(yīng)交回原資質(zhì)證書 ,重新申請(qǐng) 資質(zhì)等級(jí) B.新開辦的工程造價(jià)咨詢單位只能申請(qǐng)乙級(jí) 工程造價(jià)咨詢單位資質(zhì)等級(jí) C.工程造價(jià)咨詢單位資質(zhì) 年檢結(jié)論分為優(yōu)良 ,合格和不合格三種 D.對(duì)于年檢不合 格的工程造價(jià)咨詢單位 ,其限期整改時(shí)間為 1 年 E.工程 造價(jià)咨詢單位停業(yè)半年以上時(shí) , 應(yīng)當(dāng)

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08年造價(jià)師理論與法規(guī)模擬考題一 08年造價(jià)師理論與法規(guī)模擬考題一

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2016 全新精品資料 -全新公文范文 -全程指導(dǎo)寫作 –獨(dú)家原創(chuàng) 1 / 3 08年造價(jià)師理論與法規(guī)模擬考題一 一 , 單項(xiàng)選擇題 (共 60題 ,每題 1 分 .每題的備選項(xiàng)中 ,只有一 個(gè)最符合題意 ) 1. 商品的價(jià)值由商品生產(chǎn)過程中所消耗 的生產(chǎn)資料價(jià)值和活勞動(dòng)所創(chuàng)造的價(jià)值構(gòu)成 ,其 中活勞 動(dòng)所創(chuàng)造的價(jià)值在商品價(jià)格中表現(xiàn)為 ( ). A.勞動(dòng)報(bào)酬貨 幣支出 B. 企業(yè)所獲取的利潤提供 C.勞動(dòng)報(bào)酬貨幣支出 和贏利 D. 勞動(dòng)者創(chuàng)造的剩余價(jià)值 2.建設(shè)工程造價(jià)有兩 種含義 ,從業(yè)主和承包商的角度可以分別理解為 ( ). A. 建設(shè)工程固定資產(chǎn)投資和建設(shè)工程承發(fā)包價(jià)格 B.建設(shè) 工程總投資和建設(shè)工程承發(fā)包價(jià)格 C.建設(shè)工程總投資 和建設(shè)工程固定資產(chǎn)投資 D.建設(shè)工程動(dòng)態(tài)投資和建設(shè) 工程靜態(tài)投資 3. 我國建設(shè)工程造價(jià)管理組織包含三大 系統(tǒng) ,該三大系統(tǒng)是指 ( ). A.國家行

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高壓儲(chǔ)氫，一種儲(chǔ)氫方法。氫氣可以在高壓下（15.2～70.9兆帕）裝盛在氣體瓶中運(yùn)輸，可通過減壓閥的調(diào)節(jié)直接釋放氫氣。方便可靠，是最普通和最直接的儲(chǔ)氫方式。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，已開發(fā)出碳纖維與鋁復(fù)合材料的高壓氣瓶，大大降低氣瓶自身質(zhì)量，提高容量裝載效率，使高壓儲(chǔ)氫成為較有競爭優(yōu)勢(shì)的車載儲(chǔ)氫方式?，F(xiàn)示范燃料電池公共汽車采用高壓儲(chǔ)氫瓶直接為汽車提供氫源，續(xù)駛里程可達(dá)250千米。

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氫氣與多數(shù)金屬都能夠發(fā)生化合反應(yīng)，即多數(shù)金屬都有儲(chǔ)氫的功能。其中，氫氣與堿金屬和除鈹以外的堿土金屬的化合反應(yīng)一般在較高的溫度下進(jìn)行，而與d區(qū)或f區(qū)部分金屬化合則需要更為特殊的條件，如鎳（Ni）須在高壓下才能形成穩(wěn)定的氫化物。

在工業(yè)生產(chǎn)中，儲(chǔ)氫材料多為合金而非純金屬。世界上研究成功的儲(chǔ)氫合金大致分為：

（1）稀土鑭鎳，每千克鑭鎳合金可儲(chǔ)氫153L；

（2）鐵鈦合金，儲(chǔ)氫量大，價(jià)格低廉，能在常溫常壓下釋放氫；

（3）鎂系合金，是吸氫量最大的儲(chǔ)氫材料，但需要在287℃條件下才能釋放氫，而且吸收氫十分緩慢；

（4）釩、鈮、鉛等多元素系，這些金屬本身是稀貴金屬，因此只適用于某些特殊場合。

與其它儲(chǔ)氫方式相比，金屬氫化物儲(chǔ)氫具有壓力平穩(wěn)、充氫簡單、安全方便等優(yōu)點(diǎn)，單位體積儲(chǔ)氫的密度可達(dá)相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍。該儲(chǔ)氫方式存在的問題為在大規(guī)模應(yīng)用中如何提高儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫量和降低材料成本并節(jié)約貴重金屬。國際能源機(jī)構(gòu)確定的未來新型儲(chǔ)素材料的標(biāo)準(zhǔn)為儲(chǔ)氫量應(yīng)大于5Wt%，并且能在溫和條件下吸放氫。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，儲(chǔ)氫合金大多尚不能滿足這一性能要求。 2100433B

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氫能被稱為21世紀(jì)最高效清潔的能源，燃料電池是氫能廣泛利用的最高效技術(shù)。然而，市場上尚未實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模應(yīng)用，主要瓶頸在于氫氣的存儲(chǔ)與運(yùn)輸導(dǎo)致無法獲得低成本、安全的氫氣。

衡量氫氣存儲(chǔ)技術(shù)好壞的依據(jù)包括有儲(chǔ)氫成本、儲(chǔ)氫密度和安全性等幾方面。此前，各國專家曾發(fā)明多種氫能儲(chǔ)存方式，包括高壓儲(chǔ)氫、液化儲(chǔ)氫、物理吸附儲(chǔ)氫、液態(tài)有機(jī)化合物儲(chǔ)氫、金屬氫化物儲(chǔ)氫等，均存在不同程度缺陷，致儲(chǔ)氫含量低，成本高，穩(wěn)定性、循環(huán)性和安全性能不足。

高壓儲(chǔ)氫：氫質(zhì)量含量1~5.8wt%，壓力為35/45/70/90MPa，目前已經(jīng)商業(yè)化。對(duì)于氫能汽車中的高壓儲(chǔ)罐，一般有35Mpa和70Mpa兩種，采用碳纖維復(fù)合材料組成鋁內(nèi)膽外面纏繞碳纖維材料。日本通過將減少碳纖維強(qiáng)化樹脂的用量，使重量效率比原來提高了20%,儲(chǔ)氫重量密度達(dá)到了5.7wt%。

液化儲(chǔ)氫：氫質(zhì)量含量>5wt%，將純氫冷卻至-253℃儲(chǔ)存，超低溫消耗能量大，成本高，優(yōu)勢(shì)在于儲(chǔ)氫密度高，多用于航天、軍工領(lǐng)域。

固態(tài)吸附儲(chǔ)氫：氫質(zhì)量含量5.3～9wt%，使用以碳材料為主進(jìn)行物理儲(chǔ)氫，環(huán)境為77k、4MPa，納米碳材料儲(chǔ)氫性能好，還處于實(shí)驗(yàn)階段。

液態(tài)有機(jī)化合物儲(chǔ)氫：氫質(zhì)量含量6～8wt%，常溫常壓，儲(chǔ)氫容量大，目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。

金屬氫化物儲(chǔ)氫：氫質(zhì)量含量1.4～3.6wt%，常溫常壓，安全性好，但是儲(chǔ)氫合金存在易粉化、能量衰減和變質(zhì)，目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。

自然儲(chǔ)氫：包括水儲(chǔ)氫、甲醇儲(chǔ)氫等。其中，水儲(chǔ)氫的氫質(zhì)量含量為11.1wt%，常溫常壓，能量比度高，成本高，以電解水制氫為主。甲醇儲(chǔ)氫的氫質(zhì)量含量為12.5wt%，常溫常壓，能量密度高，低成本，大規(guī)模甲醇制氫技術(shù)早已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，微型化甲醇制氫技術(shù)已實(shí)現(xiàn)突破，商業(yè)化價(jià)值極高。

甲醇（CH3OH）是自然界中最佳的儲(chǔ)氫介質(zhì)，其來源廣泛，成本低，除了可以通過傳統(tǒng)化石能源獲得，還可以通過太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)等可再生能源獲得。甲醇作為液體儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩院捅憬菪远际堑锰飒?dú)厚的，其儲(chǔ)氫重量密度高達(dá)12.5wt%,常溫常壓下的甲醇儲(chǔ)氫要明顯優(yōu)于液化(多級(jí)壓縮且冷卻能耗巨大)、高壓(安全性無法保證)和其他儲(chǔ)氫技術(shù)。

甲醇作為燃料電池的氫源的微型化能量轉(zhuǎn)化設(shè)備早已被向華博士及其團(tuán)隊(duì)在“水基能源向華理論”、“動(dòng)氫理念”的指導(dǎo)下成功攻克，該團(tuán)隊(duì)率先在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)小型可移動(dòng)甲醇水制氫和燃料電池發(fā)電高效集成的一體機(jī)（即水氫機(jī)）的研發(fā)和生產(chǎn)。

水氫機(jī)是采用催化重整及純化多項(xiàng)技術(shù)從甲醇水中獲得高純氫，通過質(zhì)子膜系統(tǒng)產(chǎn)生電、熱等多種能源的裝置，具有成本低、壽命長，操作簡單，高效節(jié)能，靜音簡潔，來料方便，安全環(huán)保等特點(diǎn)。它實(shí)現(xiàn)了在同一小型化裝置內(nèi)進(jìn)行分布式制氫和發(fā)電的目標(biāo)，避免氫氣的壓儲(chǔ)運(yùn)卸，為氫能的廣泛應(yīng)用打開了大門，解決了安全問題，解決了重大加氫基礎(chǔ)設(shè)施的重大投資問題。

通過對(duì)各種儲(chǔ)氫方式對(duì)比分析可以得出一個(gè)很有意思的結(jié)論:人們費(fèi)盡心思的去尋找最安全、最便捷、低成本的制氫儲(chǔ)氫方式，卻沒有高度重視大自然的饋贈(zèng)。

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