氫鍵增強共聚物纏繞微管的制備及性能測試

摘 要：氫能被譽為新時代的明星能源，其燃燒后產物僅為水，釋放能量可達1.4×105kJ/kg，是環境友好型能源的代表。但在產氫、儲氫、運氫和用氫過程中，儲氫設備的發展一直是氫氣使用的關鍵因素。常見的儲氫灌具有自重大、成本高和易產生氫脆等不可回避的問題。新型玻璃微管類儲氫裝置具有體積小、自重小和成本低等優點，但也受制于玻璃產品的自身特性，在抗剪切力方面略顯不足，存在安全隱患。因此，本文將聚吡咯烷酮（PVP）或聚丙烯酸（PAA）摻雜到聚乙烯醇（PVA）聚合物中，共同修飾玻璃微管（GT），利用修飾在GT表面的復合聚合物可分散施加在材料表面的應力來提高材料的抗剪切力。未經修飾的GT的抗剪切力為（5.48±0.09）MPa，經PAA和PVA共同修飾的GVV4（PVA和PVP共包裹的GT系列微管之一）的抗剪切力增至（8.04±0.41）MPa，抗剪切力增加近47%。

關鍵詞：玻璃微管；聚乙烯醇；聚丙烯酸；聚吡咯烷酮

中圖分類號：O 63" " " 文獻標志碼：A

傳統化石燃料的使用導致全球變暖，能源危機日益加劇，促使人們對可再生和可持續清潔能源進行廣泛探索[1]。氫已被認為是未來可持續發展的主要能源載體。然而缺乏安全有效的方法來儲存高質量和高體積密度的氫氣，是限制氫能大規模應用的關鍵技術難題[2]。目前主流儲氫方式包括高壓儲氫氣瓶、高壓復合儲氫罐和玻璃儲氫容器，但金屬類儲氫罐受成本高、自重沉、易發生氫脆等因素的限制。其中，玻璃類儲氫系統不存在金屬類儲氫系統的氫脆問題，并且玻璃的自重較小、制作成本較低，比金屬類儲氫系統更具有優勢[3]。……