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當前，面對世界能源緊缺及日益嚴峻的環(huán)境問題，開發(fā)利用清潔、高效、可持續(xù)使用的能源，已成為人類面臨的首要問題。氫氣作為一種清潔、安全、高效、可再生的能源，是人類擺脫對“三大能源”依賴的替代能源之一。當前，氫能源除了已廣泛應用于新能源汽車、航空航天領域外，還能較大范圍應用在無人機、直升機、高鐵、航運船舶等領域中。其中，氫能技術能否被廣泛利用的關鍵，在于如何實現(xiàn)更高效、安全的儲存，目前，沸石作為優(yōu)秀的儲氫介質，引起了大量國內外學者的高度關注。
有望突破新一代儲氫技術壁壘的材料——沸石
目前，作為最具有競爭力的儲氫方法，多孔吸附材料的儲氫原理是通過吸附增大氣體密度以降低儲氣壓力，其中，沸石被國內外研究學者認為是一種優(yōu)秀還有巨大潛力的多微孔儲氫材料，它可以選擇性地吸附大小、形狀不同的分子，并且具有較大的內外比表面積，而這些特性是沸石在吸附、氣體存儲等領域得以廣泛應用的關鍵所在。
中國科學院的杜曉明等人研究了沸石對氫的超臨界吸附特性，發(fā)現(xiàn)沸石在低溫性能下儲氫性能良好，其在77 K、5MPa時，沸石的儲氫質量分數(shù)為1.97%，其認為沸石具有的多孔結構決定了其具有巨大的儲氫量，作為一種新型的吸附儲氫材料，低溫下儲氫性能優(yōu)異。
國外研究學者Nijikamp等人對沸石儲氫試驗研究中表明，在77 K 、1 ×105 Pa 條件下其儲量達可達0.7%；增加儲氫壓力至70-90 MPa，沸石的每個α籠可吸附2-2.5 個氫分子，氫吸附量至少達2%，與原有研究中的理論計算結果基本相符。
除此之外，當前沸石儲氫技術領域內，還將一部分研究重點放在沸石包覆儲氫方面。美國學者Sesny首次研究了沸石包覆氣體的特性，即在一定的高溫、高壓條件下，沸石的微孔可以存儲大于其孔徑的氣體分子，在25℃下能穩(wěn)定地存在于沸石中。所包覆氣體的平均飽和密度是沸點時液體密度的50%，大約相當于其臨界密度。究其原因，是氣體的動力學直徑大于沸石的孔徑，因而在一般情況下氣體分子不能穿透沸石或在沸石孔道中穿行, 只有在較高壓力和較高溫度下才能進入沸石籠中。當氣體分子被吸附后通過冷卻和減壓被被包覆在沸石孔中，如果要將其釋放，則需要通過再次加熱，而這一過程與當前氫能源汽車的動力學性能不謀而合。
為了實現(xiàn)氫能的廣泛應用，研發(fā)高效、低成本、低能耗的儲氫技術是革新的關鍵。目前，各種儲氫材料各有千秋，若兼顧安全、成本、容量考慮，沸石依托于自身優(yōu)勢與特性，為未來儲氫材料發(fā)展提供了廣闊前景，國內外諸多研究學者、科研機構紛紛通過不斷的試驗論證來證明其作為新一代主流儲氫材料的可靠性。并且，受沸石結構具有儲氫特性的啟發(fā) , 一系列以沸石為原材料的微孔儲氫材料在不斷地被合成出來，目前也已廣泛應用于多個領域中。由此可見，發(fā)掘儲氫性能優(yōu)異的沸石是儲氫技術領域的未來主要研究方向與發(fā)展趨勢，并且其在整個氫能的開發(fā)與利用領域的作用也是不可小覷的！
