罗 路, 罗凌聪, 邓剑平, 范毜仔,2, 杜官本, 赵伟刚*

(1.福建农林大学 材料工程学院,福建 福州 350018； 2.英国布鲁内尔大学 土木工程学院,英国 伦敦 UB8 3PH； 3.西南林业大学 材料科学与工程学院,云南 昆明 650224)

氢气由于具有可再生、环境友好、热值高等特点，使其成为替代化石燃料的理想新能源之一[1-2]。氢气在标准条件(温度33.19 K，压力1.296 MPa)下的超临界性质，使其具有非常低的密度：在100 kPa、 273 K时只有90 g/m3，存储难度极大[3]。氢气的存储问题严重制约着其实际应用，高压储氢、液化储氢、金属氢化物储氢和炭材料吸附储氢等等都是目前常见的储氢方法[4-7]。炭材料因其孔隙率高、比表面积大、化学性质稳定、储氢量相对较高、可逆性好等优点受到了更广泛的关注。同时炭材料制备工艺简单且原材料来源广泛，例如木材、聚合物、竹子和各种农业副产品等都可以作为制备炭材料的原料[8-11]。棕榈壳是马来西亚最常见的低成本农业废弃物，产量丰富，年产量均超过500万吨，加之较高的碳含量，使其成为一种理想的制备高性能活性炭的原料[12-13]。利用棕榈壳高效制备具有适宜孔径的高比表面积活性炭并探究其在储氢领域的应用是一项很有意义的研究课题，这不但体现在可以有效利用生物质废弃物棕榈壳，从而实现对生物质材料的有效回收利用，同时也为其高值化应用，尤其是在储氢领域的应用提供了可能性。但是，制备工艺尤其是活化工艺对高比表面积活性炭的多孔性具有重要影响，而活性炭的孔隙结构又与其储氢性能息息相关，因此，如何优化制备工艺和参数，进而调控活性炭的比表面积和孔径分布，制得孔径适宜的储氢用高比表面积活性炭一直是活性炭作为储氢材料研究的重点。……