富含分子尺度纳米隧道的新型吸附纤维与吸附机理研究

以聚碳硅烷纤维为前驱体，利用裂解过程生成的氢气和甲烷小分子向外逸出的扩散能，制造大量相互贯通的分子尺度纳米隧道，开发新型的吸附储氢纤维。利用多种现代分析手段研究纤维的组成、结构以及纳米隧道的物理结构与表面化学性质。研究聚碳硅烷的化学组成、分子量及其分布、添加剂的种类与含量、交联程度等前驱体特性对纳米隧道的影响。研究裂解升温制度、保护气氛、后处理等工艺条件对纳米隧道的影响。研究纳米隧道的物理结构与表面化学性质对纤维的储氢性能与吸附机理的影响，研究吸附与脱附动力学，探讨残存自由基对吸附性能的影响。根据实验数据建立相应的数学模型，模拟吸附过程并优化制备工艺，开发高性能的储氢纤维。本项目将为储氢材料探索一个新的研究方向，所得吸附纤维本身不仅有望开发成为规模化储氢材料，而其吸附机理的研究又将有利于更高性能储氢材料的开发，进而促进气体能源储存、气体分离或大气污染治理技术等领域的发展。