研 究：

    美国国立可再生能源实验室［1］采用TPDS(程序控温脱附仪)测量单壁纳米碳管(SWNT)的载氢量，从实验结果推测在130K、4×104 Pa条件下的载氢量为5wt％一10wt％，并认为SWNT是唯一可用于氢燃料电池汽车的储氢材料．这是世界上关于碳纳米管储氢的第一篇报道．后来他们［2］又用强超声波处理SWNT并使纳米管在室温、50kPa条件下吸氢，测得6.5wt％的储氢量．

    美国加州理工学院［3］将激光烧蚀法制备的SWNT 进行纯化处理，测量氢气在80K，0～12MPa条件下的吸附量，结果表明低压段(<4MPa)吸附量较低，认为氢分子主要吸附在管束的外表面，当压力达到4MPa时，等温线出现转折点，斜率增大；12MPa时吸附量达到8wt％．

    中科院金属所［4］用半连续氢电弧法合成了高质量的SWNT(直径1．85±0．05nm)，纳米管束的直径约2O nm．用容积法测得室温、10 MPa时的储氢量为4．2 wt％ ，但在常温常压下约21％一25％的氢气不能脱附，加热至473K则全部脱附．Liu等认为常温常压下未脱附的氢气可能与化学吸附有关，并认为其管径较大(普通SWNT 直径为1．2—1．4nm)可能是吸附量大的原因．

    与此同时，有些研究者对以上研究结果提出了质疑．

    德国普朗克铁研究所公司［5］报道77K、10 MPa纳米管的吸氢量为2 wt％，而同条件下具有狭缝孔结构的活性炭达到5．5 wt％．他们认为参考文献［1］的实验结果(5wt％一10wt％)不能单纯用物理吸附来解释．

    美国General Motors R&D Center［６］在11MPa，80一500℃条件下测定了9种不同的碳材料的储氢性能，指出任何有关碳材料在常温下储氢量大于1 wt％的报道都是不可靠的，认为过高的储氢量是由实验误差导致的．

    从现有的研究结果及理论计算来看，碳纳米管储氢能力达到美国的DOE标准，即6.5％和62kg／m，是非常有希望的(除了个别学者认为不可能外)，部分学者的实验数据已经达到或超过了这一标准．虽然实验结果和见解比较离散，但是大家还是达成了一些基本共识：①吸附量与表面积成正比关系．②吸附的区域大致在管内和管外，或阵列的间隙处．③碳纳米管的直径对吸附量有影响．④ 表面活化或掺杂对吸附量起着重要甚至于决定性作用．［７］

专利：

    关于碳纳米管储氢方面的专利，国内外都公开了一些，见下表（部分），并且选取部分简单介绍．

专利号

公开日

专利申请人

名称

CN1259581A

2000-7-12

南开大学

储氢合金/碳纳米管复合储氢材料

CN1398664

CN1398782

2003-2-26

武汉理工大学

储氢金属或储氢合金修饰的一维纳米碳储氢材料

经微波等离子体刻蚀的一维纳米碳储氢材料及其制备方法

US2005118091

2005-06-02

COOPER ALAN C

利用碳纳米管材料储氢

JP2004292310

2004-10-21

AIR WATER INC

碳纳米管制备方法及储氢体

JP2004059409

2004-02-26

NAKAMURA JUNJI

碳纳米材料的制备方法及储氢材料

JP2004313906

2004-11-11

NISSAN MOTOR

储氢材料、储氢体、储氢设备、燃料电池及制备储氢材料的方法

KR2001091479

2001-10-23

LEE YOUNG HEE

使用碳纳米管的储氢技术

JP2001146408

2001-05-29

TOKYO SHIBAURA ELECTRIC CO

储氢材料及生产方法

JP2004026604

2004-01-29

TOYOTA MOTOR CORP

储氢材料

    南开大学2000年7月12日公开的CN1259581A储氢合金/碳纳米管复合储氢材料,涉及复合储氢材料，特别是储氢合金／碳纳米管复合储氢材料的制造，它包括储氢合金和碳纳米管，其中储氢合金的重量含量范围为１～９０％，采用催化裂解或机械复合方法制备.