水合物储存氢气的应用基础研究

采用水合物的方式储存氢能具有很多的优点：放氢后的剩余产物只有水，对环境没有污染；氢气以分子的形态包含在水笼子中，所以释放氢气比较容易，不会发生化学反应；储氢和放氢过程是完全可逆的。虽然目前已实验研究过的水合物储氢密度还达不到实用的标准，但由于水合物储存氢气的技术还只是处于起步研究阶段，目前以分子动力学模拟和微观实验研究为主，不同的研究者的研究结果有很大的差异，所以进一步研究提高性能的潜力是非常巨大的。申请者将搭建可视化高压氢气水合物反应系统，通过向水中添加不同的辅助客体物质（如THF类，TBAB类，MTBE类等），研究氢气生成I型水合物、II型水合物、H型水合物以及半笼形水合物时的宏观生长动力学特性和热力学特性，然后采用各种促晶措施（加入各种助溶添加剂、放入多孔介质如活性炭、施加磁场和超声波场等），比较并改进各种结构水合物的储氢性能，判断水合物储氢技术的实用可行性和下一步的研究方向。