先進儲氫材料導論 硃敏 科學齣版社

先進儲氫材料導論 硃敏 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

硃敏 著
圖書標籤:
  • 儲氫材料
  • 先進儲氫
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  • 材料科學
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店鋪: 諾鼎言圖書專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030449054
商品編碼:26797078356
包裝:精裝
齣版時間:2015-06-01

具體描述

   圖書基本信息
圖書名稱 先進儲氫材料導論 作者 硃敏
定價 150.0元 齣版社 科學齣版社
ISBN 9787030449054 齣版日期 2015-06-01
字數 605000 頁碼
版次 1 裝幀 精裝
開本 16開 商品重量 0.4Kg

   內容簡介
   由硃敏主編的《先進儲氫材料導論(精)》主要內 容包括鎂基閤金儲氫材料、配位氫化物儲氫材料、金 屬-N-H體係儲氫材料、氨硼烷及其衍生物儲氫材料、 金屬有機框架(MOFs)與共價有機框架(COFS)儲氫材料 等高容量儲氫材料,儲氫材料的製備與錶徵,儲氫材 料的應用,既全麵深入論述儲氫材料特彆是新發展的 儲氫材料的基礎理論,也注重材料製備、錶徵與應用 。本書全麵係統地闡述先進儲氫材料科學技術發展中 的新技術、新成果、新産品和新理論,且全麵提供各 種儲氫材料的主要物理和化學性能,具有很強的先進 性、科學性和參考價值。
  本書可供氫能、材料及其他相關行業領域的科研 技術人員和學生閱讀參考。

   作者簡介

   目錄

   編輯推薦
《先進儲氫材料導論》可供氫能、材料及其他相關行業領域的科研技術人員和學生閱讀參考。

   文摘
第1章引言
  1.1概述1766年英國科學傢卡文迪什(H.Cavendish)收集到鐵、鋅與反應産生的氣體,並發現該氣體與空氣燃爆,與空氣的1/5轉化成水。這實際上非常準確地描述瞭氫氣與氧氣燃燒生成水的反應,但可惜的是卡文迪什受到燃素學說的局限,認為那個氣體是來自金屬中的燃素,未能正確指齣這是由酸中産生的氫氣。11年後,法國化學傢拉瓦锡(A.Lavoisier)指齣可燃氣體是水的一部分,並將之命名為氫(hydrogen)[1]。氫不僅廣泛存在於各種與人類生活密切相關的化閤物中,如水、碳氫化閤物等,也是大量使用的重要工業原料。
  由於氫具有很高的能量密度,用作燃料是其重要的用途。特彆是自20世紀70年代發生石油危機以來,大量使用化石能源引起資源短缺的問題,這一問題得到瞭能源嚴重依賴進口的發達國傢的高度重視。進入21世紀以來,大量使用化石能源帶來的汙染和溫室氣體排放等環境問題日趨突齣。這兩方麵的原因極大地刺激並推動瞭太陽能、風能、地熱、潮汐、生物質等清潔可再生能源的發展。這些清潔的可再生一次能源具有不穩定、時間局限、地域局限等特點,需用閤適的二次能源載體對它們進行儲存和輸齣。氫不僅能量密度高,且燃燒的産物是水,是十分理想的二次能源載體。但是氫能的規模利用必須解決氫的製取、儲存與輸運、氫能轉換等關鍵技術。對這些關鍵技術的研究受到瞭世界各發達國傢的廣泛重視,在過去幾十年各發達國傢和地區紛紛推齣研究計劃和示範項目進行推進。如美國能源部(Department of Energy,DOE)的“氫燃料電池項目”(Hydrogen and Fuel Cells Program),歐盟的第六和第七研究框架中的氫燃料電池平颱計劃,日本的“日光計劃”和“新日光計劃”中的氫能及燃料電池的基礎和應用研究項目,我國的“973計劃”、“863計劃”中的燃料電池、氫能專項。
  發展高性能的儲氫材料是解決氫的儲存與輸運的重要途徑,各國科學傢已為此努力瞭近50年,並取得瞭巨大的進展。一些儲氫材料已得到廣泛應用,有力地推動瞭氫能的利用。本章簡要介紹氫的基本性質、氫能與儲氫材料。
  1.2氫的基本性質
  氫元素氫元素位於元素周期錶之首,是輕的元素,其相對原子質量為1.008。氫在地球中的儲量豐富,是自然界分布廣的元素之一,它在地殼中的豐度以質量計為0.76%,如以原子分數計,則為17%[2]。氫主要存在於水和大氣中。氫共有三個同位素,即氕、氘、氚,其中氕和氘為穩定的同位素,豐度分彆為99.984%和0.0156%,氚為放射性同位素。氫原子的玻爾半徑僅為0.053nm,約為氧原子的二分之一。因此,氫原子易存在於固體材料的晶格間隙中,也易於在固體中擴散。例如,室溫條件下氫在Pd中的擴散係數是2.9×10-3cm2/s[3],而氧僅是1.9×10-5cm2/s[4]。這種情況實際上可看成是對氫透過而對氧不透過。利用這種特性可進行氫分離或對氧活性高的儲氫材料進行抗氧化保護,如在鎂的錶麵包覆一層僅20nm的Pd,該包覆層氫可容易穿透,而氧難以穿透,這樣可保證鎂與氫反應,同時避免瞭鎂被氧化[5]。另外,金屬中的氫對其力學性能也有顯著的影響,由氫引起的金屬氫脆就是典型的例子[6]。
  氫原子僅有一個核外電子,既可失去電子,也可得到電子,因此,氫的化學性質十分活潑,幾乎可與除惰性氣體之外的周期錶中所有元素發生反應。氫可以正氫(H+)、負氫(H-)和原子氫(H0)的狀態存在。原子氫與金屬或閤金以金屬鍵結閤,形成金屬氫化物,如PdH0.7、LaNi5H6等。負氫與眾多金屬以離子鍵形式結閤形成離子化閤物,如LiH、MgH2、AlH3等,這些氫化物構成儲氫材料的重要來源。此外,氫與許多元素反應,形成共價鍵型的化閤物,如各種碳氫化閤物,其中如甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)是目前使用的重要燃料或燃料的組成部分。此外,還有一些復雜的化閤物由多個含氫基團構成,有的基團中氫為正氫,有的為負氫,如NH3BH3的NH3基團中氫為正氫,而在BH3基團中氫為負氫。這類復雜的化閤物也是儲氫材料的重要基礎物質。
  純氫通常以氣態方式存在,即兩個氫原子結閤生成一個氫分子(H2)。標準狀態下氫氣的密度為0.0899kg/m3。圖1-1是純氫的相圖。由圖可見,氫氣在一個標準大氣壓(即101.325kPa)下需冷卻到-252.7℃(20.3K)的低溫下纔能轉變成液態,液氫的密度是70.8kg/m3。將標準狀態的氫氣轉變為液氫消耗的功為15.2kWh/kg,這約占到瞭氫氣燃燒産生能量的二分之一。而得到固態氫則需要-262℃的苛刻條件。按氫的電子結構特點,固態氫應有金屬特性,因此又稱金屬氫。理論預測金屬氫應具有高溫超導等特性[7]。但由於金屬氫存在的條件太苛刻,研究金屬氫十分睏難。近李新徵等通過理論計算提齣由於氫原子核本身的核量子效應[8],在900~1200GPa壓力下,氫可能以一種低溫金屬液體的形式存在。
  圖1-1氫的溫度壓力相圖
  1.3氫能與氫的儲存
  1.3.1清潔能源係統
  能源是人類生産和社會活動的基本保障。隨著人類社會經濟的發展,能源的消耗量不斷增加,特彆是18世紀工業革命之後,人類社會對煤炭、石油、天然氣等化石能源的消耗急劇增加。化石能源的大量使用産生瞭兩方麵的問題:一是環境汙染問題,二是能源資源枯竭的問題。
  以煤炭和石油為主的化石能源的使用會排放大量的CO2、SO2等汙染物,造成過量溫室氣體排放、酸雨、霧霾等一係列的環境問題。據估算,每燃燒1t標準煤,會排放2419kg CO2。而隨著地球人口的增加和生活水平的提高,能源的消耗量還將持續增加。錶1-1是目前和預測的化石能源年消耗量[9]。顯然,隨著化石能源消耗量的不斷增加,大氣中CO2含量的變化也不斷增加,特彆是近年來呈加速增長的趨勢。從後一個冰河期結束到工業革命開始前,地球CO2的體積分數基本保持在0.027%,地球的氣溫也比較穩定。18世紀工業革命以來,這一狀況發生瞭明顯的變化,21世紀初,其體積分數約為0.038%。據有關氣候模型的研究,當CO2體積分數達到約0.045% 時,地球的氣溫將比0.027%時上升約2℃,這將對社會生産和生活帶來紊亂和乾擾,近年來天氣頻發可能與此有關。如果地球氣溫繼續上升,將對全球氣候和地理造成巨大影響[10]。在此形勢下,低碳經濟低碳經濟(low carbon economy,LCE)的概念應勢而生。所謂低碳經濟是指通過技術創新、製度創新、産業轉型、新能源開發等多種手段,盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。發展低碳經濟,實現人類社會可持續發展,已成為世界各國的普遍共識。近年來,國際社會製訂瞭諸如《京都議定書》(1997年12月)、《哥本哈根協議》(2009年12月)等一係列協議和文件,為全球邁嚮低碳經濟起到瞭積極的推動作用。我國也十分重視環境保護和新能源發展。2009年9月,鬍主席在聯閤國氣候變化峰會上承諾中國將進一步采取強有力的措施,大力發展可再生能源和核能,爭取到2020年非化石能源占一次能源消費比例達到15%左右。
  另外,隨著化石能源的大量消耗,資源供給與需求的矛盾將日益突齣,乃至人類的社會經濟發展難以為繼。近年來,在世界上許多國傢和地區間頻發衝突,究根尋源與爭奪和控製能源有關。因此,發展可持續的清潔能源具有十分重要的意義。應當指齣的是,世界各國也積極開發各種新的油氣資源,如頁岩氣、可燃冰等。據估計頁岩氣儲量高達250萬億m3,美國已大量開采使用這種資源。可燃冰(又稱天然氣水閤物)存在於深海底部,儲量極為豐富,是未來潔淨的新能源。
  可持續的清潔能源應滿足資源豐富、清潔無汙染、易於獲取等要求。目前水電、太陽能、風能、地熱、潮汐能、生物質等都是受到高度重視並得到大力開發的清潔能源。以太陽能為例,太陽每秒鍾輻照到地球錶麵的能量約為1.73×1017J,摺閤600萬t標準煤,全年輻照能量達到1.51×1018kWh。因此,輻照到地球的太陽能即使隻有1%加以利用,也足可滿足現在世界能源的需求。太陽能取之不盡,又無汙染排放。同樣,風能也是清潔可持續的能源。我國可利用風能資源總量約為10億kW,接近我國現有發電裝機總容量12.5億kW。豐富的清潔能源將在未來能源戰略中占有不可替代的地位。世界各發達國傢無不在其能源發展計劃中把清潔能源的開發利用列入其中。早在20世紀70年代,日本就齣颱瞭開發清潔能源的“日光計劃”,進入21世紀,日本又推齣“新日光計劃”。美國自20世紀70年代起就大力開展清潔能源方麵的研究,成立瞭國傢可再生能源實驗室,在美國能源部主導下,齣颱瞭“FreedomCar”等一係列的新能源研究計劃。奧巴馬總統上任後又雄心勃勃推齣瞭美國國傢能源發展計劃。歐盟在其第六(2003~2006年)和第七(2007~2013年)框架協議中都把清潔能源研究放在重要地位。如圖1-2所示,理想的清潔能源利用係統應該由太陽能、風能、水電、地熱等獲取一次能源,然後將其轉換成電、化學、氫等能量形式,直接並入電網和/或儲存輸運,後在各種能源裝置使用。據統計,2013年底,我國可再生清潔能源發電裝機容量達到總裝機容量的30%,但太陽能和風能發電裝機容量隻有不到10%。
  圖1-2理想的清潔能源利用係統
  雖然清潔能源具有不可替代的優點,但也還存在一些尚需剋服的關鍵障礙。因此,其利用仍十分有限。這些障礙主要有:①能源的獲取受時間和地域限製,具有不連續性和分散性。例如,太陽能隻能在白天獲取,風力發電廠需設在風力充足的地理位置。②能源的輸齣具有不穩定性。例如,風力不穩定、太陽光的強弱會變化。③能源的轉換效率較低,經濟效益低。例如,非晶矽太陽能電池的光電轉換效率僅約10%。④配套的能源利用體係適於傳統化石能源而非清潔能源,等等。
  1.3.2氫能氫能
  為解決清潔能源獲取和輸齣的不連續、分散、不穩定等問題,需要利用適當的二次能源和相應的裝置對一次能源進行儲存和轉換,並實現穩定輸齣和輸送。化學電源、氫儲存、電容器、飛輪等都是常用的能量儲存與轉換裝置。錶1-2列齣瞭常見的各種儲能介質的儲能密度。由錶中數據可見,用氫來儲存能量,具有能量儲存密度高的優勢。此外,氫是連接各種可再生能源的極好載體,其優越性具體體現在:,氫的來源具有多樣性,可以通過各種一次能源,包括化石燃料和其他可再生清潔能源(太陽能、風能、地熱能等),或者二次能源(電力等)來製取。第二,氫是環保的能源載體,通過低溫燃料電池,可將氫轉化為電能和水,且不排放二氧化碳和氮氧化閤物等有害物質。第三,氫能易於大規模儲存和易於實現與電和熱等能源的轉換,使得它容易與風能、太陽能等可再生能源相配閤,對這類不穩定供能進行儲存、轉換和並網。第四,氫具有可再生性,可以與氧氣反應生成水,而水又可以分解生成氫氣,如此循環,無窮無盡。第五,除核能外,氫的燃燒淨熱值是所有化石燃料和生物燃料中高的,標準狀態下1g的氫氣燃燒可産生142.9kJ的熱量,是汽油的3倍,而且其與空氣混閤時可燃範圍廣、燃點高、燃燒速率快。由於氫的上述特點,它不僅是重要的化工原料,更是具有高能量密度、潔淨、理想的二次能源,它為解決一次能源獲取和輸齣的不連續、分散、不穩定等問題提供瞭可能。氫的用途極為廣泛,純氫作為燃料使用已有一二百年的曆史。氫氣用於氫氣爐、工業燃料,如氫氧燃料用於替代乙炔、、液化氣等燃氣,常用於碳鋼切割、金屬氧焊、首飾加工、玻璃製品加工等需要高能氣體的工廠,液氫作為燃料也用於火箭推進器。除此之外,更重要的是,它既可以作為火電站或燃料電池的燃料以生産電力,也可供機動車輛作為動力燃料使用。另外,現有的機器稍加改造即可使用氫氣作為動力。綜上所述,氫是一種比較理想的代替碳氫化閤物燃料的清潔燃料,其發展前景十分光明。氫能在清潔能源係統中具有重要的作用,能源領域的重大需求使氫能具有大規模應用的重要前景,發展氫能的規模應用是近幾十年清潔能源發展的一個重要內容。同時,氫能技術的廣泛應用將帶動相關産業群的興起和基礎設施的變革,必將對國傢經濟發展産生重大影響……

 


   序言

《先驅之痕:儲氫材料的未來探索》 引言 在人類追求可持續能源的漫漫徵途中,氫能以其清潔、高效的特性,被視為二十一世紀最具潛力的“終極能源”之一。然而,氫能的廣泛應用,很大程度上依賴於安全、經濟、高效的儲氫技術。本書《先驅之痕:儲氫材料的未來探索》並非聚焦於某一特定領域的入門介紹,而是緻力於勾勒齣儲氫材料研究的宏大圖景,深入探討當前麵臨的關鍵挑戰,並前瞻性地展望未來發展方嚮。我們旨在為讀者提供一個廣闊的視角,理解不同儲氫材料體係的優勢與劣勢,洞察技術突破的可能性,並思考其在現實世界中的應用前景。 第一章:儲氫技術的基石——理論與實踐的對話 任何材料科學的進步都離不開深厚的理論基礎。本章將從宏觀到微觀,深入剖析儲氫機製的本質。我們將迴顧化學吸附、物理吸附、金屬氫化物、液態儲氫、固態儲氫等核心原理。這不僅僅是對已有知識的梳理,更著重於引導讀者理解不同儲氫模式下的能量學、動力學以及熱力學約束。例如,在化學吸附過程中,我們如何量化氫原子與材料錶麵的鍵閤能?物理吸附的範德華力在儲氫容量上扮演著怎樣的角色?金屬氫化物閤金的設計準則又為何? 本章還將探討先進的理論計算方法,如密度泛函理論(DFT)及其在高通量材料篩選中的應用。我們不再僅僅停留在現象的描述,而是要深入到原子和電子層麵,預測材料的儲氫性能,並指導實驗閤成。這包括對材料晶體結構、電子密度分布、能帶結構等關鍵參數的分析,以及如何利用這些信息來設計具有特定儲氫性能的新型材料。我們也將關注實驗錶徵技術,如X射綫衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、拉曼光譜、核磁共振(NMR)等,它們如何為理論預測提供驗證,以及如何揭示材料在儲氫過程中的微觀結構演變。 第二章:多元並進——不同儲氫材料體係的深度解析 儲氫材料的研發是一個百花齊放的領域,本書將對當前主流和極具潛力的材料體係進行詳盡的分析,但不會局限於某一特定材料的深入介紹,而是側重於不同體係之間的比較、融閤與創新。 金屬氫化物: 從經典的LaNi5閤金到新型的Ti-Cr-Mn係、鎂基氫化物,我們分析其儲氫容量、吸放氫動力學、工作溫度範圍以及循環穩定性。本書將特彆關注如何通過閤金化、摻雜、納米化等手段剋服傳統金屬氫化物在儲氫密度和溫度範圍上的局限性,例如,如何利用納米晶界效應或引入催化劑來降低吸放氫的活化能。 吸附材料: 多孔碳材料: 包括活性炭、碳納米管、石墨烯及其衍生物。我們將探討其巨大的比錶麵積和可調控的孔道結構如何影響物理吸附容量。重點關注如何通過官能團修飾、復閤化(例如,與金屬氧化物或金屬有機框架復閤)來提升低溫下的吸附性能。 金屬有機框架(MOFs): 作為一類新興的多孔晶體材料,MOFs以其極高的比錶麵積、可調控的孔徑和化學環境而備受矚目。本書將深入分析不同MOF骨架結構和金屬節點的選擇如何影響其對氫氣的親和力,以及如何通過設計MOFs的化學環境來優化吸附動力學和可逆性。 沸石與多孔氧化物: 盡管在儲氫方麵不如碳材料或MOFs普遍,但某些沸石和氧化物因其特殊的結構和錶麵性質,在特定條件下也顯示齣一定的潛力。我們將探討其吸附機理,並分析其作為吸附劑的優勢與不足。 絡閤氫化物: 氨基硼烷(AB)、矽氫化物等絡閤氫化物在常溫常壓下釋放氫氣的潛力巨大。本書將探討其分解機理、釋放動力學以及如何通過催化劑設計來控製氫氣釋放速率和溫度。同時,我們也會審視其再生和循環利用的挑戰。 其他前沿材料: 包括液態有機儲氫材料(LOHCs)、化學氫化物(如水閤肼)、以及尚未完全成熟但充滿希望的新型材料探索。對於LOHCs,我們將關注其儲氫密度、氫化/脫氫過程的能耗以及循環壽命。 第三章:挑戰與機遇——儲氫材料研發的關鍵瓶頸 盡管儲氫材料的研究取得瞭長足的進步,但要實現大規模商業化應用,仍麵臨諸多嚴峻的挑戰。本章將深入剖析這些瓶頸,並提齣可能的解決方案。 儲氫密度與功率密度: 如何在有限的空間內儲存盡可能多的氫氣,同時保證快速的吸放氫速率,是能量密度和功率密度之間的權衡。本書將探討如何通過材料結構設計、界麵工程以及優化工藝流程來提升儲氫密度和動力學性能。 工作溫度範圍與能耗: 許多高性能儲氫材料的工作溫度範圍不理想,例如,需要高溫纔能釋放氫氣,或者在低溫下吸附容量顯著下降。本書將聚焦於如何開發能夠在接近室溫下高效工作的材料,並降低吸放氫過程中的能耗,使其更具經濟可行性。 循環穩定性與壽命: 材料在反復吸放氫過程中,其結構和性能可能會發生衰減。本書將分析導緻材料衰減的微觀機製,例如,相變、顆粒團聚、錶麵鈍化等,並探討如何通過材料設計和封裝技術來提高其循環壽命。 成本與可獲取性: 許多高性能儲氫材料的製備成本較高,或者依賴於稀缺元素。本書將審視現有材料的成本構成,並探討如何開發基於廉價易得原料的閤成路綫,以降低生産成本。 安全性: 氫氣本身具有易燃易爆的特性,因此儲氫材料的安全性至關重要。本書將探討不同儲氫體係的潛在安全風險,以及如何通過材料設計和係統集成來確保儲氫過程的安全性。 第四章:前沿探索與未來展望——繪製儲氫材料的創新藍圖 在深入分析現有挑戰的同時,本章將放眼未來,描繪儲氫材料研究的前沿動態和未來發展方嚮。 智能材料與響應性儲氫: 探索能夠根據外部刺激(如溫度、壓力、電場、光照)自動調節儲氫性能的智能材料。例如,設計具有特定響應性的MOFs或聚閤物,使其能夠在特定條件下選擇性地吸附或釋放氫氣。 多功能集成材料: 研發能夠同時實現儲氫、催化、傳感等多種功能的集成材料,以提高能源係統的效率和復雜性。例如,將儲氫材料與燃料電池催化劑集成,實現一體化儲氫和發電。 生物啓發式與仿生學設計: 藉鑒自然界中儲存和運輸能量的機製,如植物的光閤作用,來設計新型儲氫材料。例如,模擬酶的催化活性來設計高效的氫氣解吸催化劑。 先進的計算模擬與人工智能: 結閤機器學習和大數據分析,加速新型儲氫材料的發現和優化過程。利用人工智能預測材料性能,指導實驗閤成,從而縮短研發周期。 跨學科閤作與係統性解決方案: 強調儲氫材料的研究需要化學、物理、材料學、工程學等多個學科的緊密閤作,並最終指嚮儲氫係統的整體優化,而非僅僅是單一材料的性能提升。 結語 《先驅之痕:儲氫材料的未來探索》並非一本枯燥的教科書,而是一次關於未來能源的深度對話。我們希望通過對儲氫材料從理論到實踐、從現狀到未來的全麵梳理,激發讀者的思考,啓發更多的創新靈感。儲氫技術的突破,將是人類邁嚮清潔能源時代的關鍵一步,而材料科學的研究者們,正是這場偉大變革的先驅。這本書,正是他們腳下和前方的探索之路的真實寫照。

用戶評價

評分

這本書的齣現,絕對是國內儲氫材料領域的一件大事。作為一名長期關注新能源發展的普通讀者,我對硃敏老師這本書的期待值簡直爆棚。一直以來,氫能的潛力毋庸置疑,但儲氫的瓶頸就像一道無形的牆,阻礙著它真正飛入尋常百姓傢。市麵上關於儲氫材料的科普讀物著實不多,即便是專業文獻,也往往晦澀難懂,不是我的菜。所以,當我知道有這樣一本由業內權威人士撰寫的、旨在“導論”性質的書籍,並且齣自科學齣版社這樣有分量的平颱時,我感到前所未有的振奮。我非常好奇,在“先進”這個詞的加持下,這本書究竟會為我們揭示哪些令人驚嘆的儲氫新材料?是那些在實驗室裏閃耀著未來光芒的金屬有機框架(MOFs),還是能夠大幅提升儲氫密度的固態儲氫材料?又或者是能夠應對極端環境、實現高效快速充放電的新型化學氫化物?這些問題在我腦海裏縈繞,我渴望從書中找到答案。更重要的是,我希望能理解這些先進材料背後的科學原理,它們是如何實現高儲氫量、低成本、高安全性的?這些原理與我們目前所熟知的傳統儲氫技術,比如高壓氣態儲氫和液氫儲氫,又有什麼根本性的區彆?硃敏老師是否會從微觀層麵,比如材料的晶體結構、分子設計、吸附機製等方麵進行深入淺齣的講解?我甚至希望書中能包含一些關於未來儲氫技術發展趨勢的預測,以及這些先進材料在實際應用中可能麵臨的挑戰和機遇。一本好的導論,不應該隻是材料的羅列,更應該是對一個領域的深度梳理和前瞻性引導,我期待這本書能做到這一點,為像我這樣的讀者打開一扇通往未來氫能世界的大門。

評分

作為一名對能源科學發展趨勢非常關注的科技媒體從業者,我一直在尋找能夠提供前沿信息和深度分析的專業書籍。《先進儲氫材料導論》這本書的齣版,恰好契閤瞭我工作的需求。我一直認為,儲氫技術是實現大規模可再生能源利用、推動能源結構轉型的關鍵瓶頸之一,而先進儲氫材料的研發,則是突破這一瓶頸的核心動力。我非常期待硃敏老師這本書能夠為我們揭示當前先進儲氫材料研究的最前沿動態。例如,關於固態儲氫材料,除瞭傳統的金屬氫化物,書中是否會重點介紹金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)、沸石、石墨烯基材料等新型吸附材料?它們在儲氫密度、吸附/解吸溫度、循環穩定性以及成本效益方麵,相較於傳統材料有哪些優勢和劣勢?我希望書中能夠詳細地闡述這些材料的設計理念、閤成方法以及儲氫機理,並提供相關的實驗數據和案例分析。另外,對於液態儲氫,書中是否會探討氨、甲醇、液態有機儲氫化閤物(LOHCs)等載體的最新研究進展?它們在儲氫密度、安全性、能量效率以及充放電循環壽命等方麵,與高壓氣態儲氫和固態儲氫相比,又有哪些獨特的應用前景?我期待這本書不僅能提供關於材料本身的介紹,更能深入分析其在不同應用場景下的技術可行性和經濟性,並對未來可能齣現的顛覆性技術進行展望。

評分

作為一個長期關注科技發展並對環保議題抱有強烈使命感的研究者,我一直在尋找能夠全麵、深入解讀新能源關鍵技術,特彆是儲氫材料領域最新進展的著作。《先進儲氫材料導論》的齣現,對於我來說,無疑是一份期盼已久的研究參考。我非常好奇,硃敏老師的這本書將如何定義和闡述“先進”?它是否會聚焦於那些正在顛覆傳統儲氫模式的材料,例如,那些具備獨特納米結構、高比錶麵積、可調控孔隙度以及多功能錶麵化學性質的新型吸附材料?我特彆希望能從書中瞭解到,金屬有機框架(MOFs)和共價有機框架(COFs)在提升儲氫密度、優化吸附/解吸動力學、以及實現低能耗運行方麵,其設計理念和機理究竟有何突破?此外,書中是否還會深入探討其他前沿材料,例如,基於納米碳材料(如石墨烯、碳納米管)的儲氫體係,它們在提高導電性、增強氫氣吸附能力和改善循環穩定性方麵,又有哪些創新的解決方案?我期待書中不僅能提供對這些材料的宏觀介紹,更能深入剖析其在微觀尺度上的物理化學過程,例如,氫氣分子與材料錶麵位點的吸附模式、氫原子在材料內部的擴散機製等。同時,作為一本導論,我也希望它能對先進儲氫材料的潛在應用場景,例如,便攜式能源設備、大規模儲能係統以及交通運輸領域,進行深入的分析和展望。

評分

作為一名正在攻讀材料科學專業的學生,我對《先進儲氫材料導論》這本書的期待值非常高。在我的學習過程中,儲氫材料一直是一個重要的研究方嚮,但目前可供我參考的中文教材和專著並不算多,而且很多內容都相對陳舊,無法及時反映最新的研究進展。硃敏老師這本書的齣現,以及“先進”這個關鍵詞,讓我看到瞭瞭解最新前沿技術的希望。我特彆想知道,書中是否會詳細介紹目前最受關注的幾類先進儲氫材料,比如金屬有機框架(MOFs)和共價有機框架(COFs)?它們是如何通過精確調控的孔隙結構和化學功能來實現高效儲氫的?書中是否會深入分析它們在儲氫容量、吸附/解吸動力學、循環穩定性以及在不同溫度壓力條件下的性能錶現?另外,對於固態儲氫材料,除瞭MOFs和COFs,書中是否還會涵蓋一些其他有前景的新型材料,例如新型金屬氫化物、儲氫閤金、碳基材料(如石墨烯、碳納米管)以及聚閤物基儲氫材料?我希望書中能夠提供這些材料的詳細結構-性能關係分析,以及它們在製備、錶徵和實際應用中可能遇到的挑戰。作為一本導論性質的書籍,我更期待書中能夠梳理齣整個先進儲氫材料領域的發展脈絡,從基礎理論到最新的研究成果,並對未來的研究方嚮和應用前景進行展望,為我今後的學習和研究提供有益的指導。

評分

我對能源科學一直保持著高度的關注,特彆是那些可能引領能源革命的關鍵技術。氫能無疑是其中的佼佼者,而儲氫技術則是實現其潛力的核心。然而,市麵上關於儲氫材料的專業書籍,往往晦澀難懂,或者內容更新不夠及時,難以滿足我瞭解“先進”概念的需求。因此,當我在科學齣版社看到《先進儲氫材料導論》這本書,並得知作者是硃敏老師時,我感到異常興奮。我非常期待這本書能夠為我描繪齣一幅清晰的先進儲氫材料的圖景。我想知道,究竟有哪些材料能夠剋服傳統儲氫技術的弊端,實現更高的儲氫密度、更快的充放氫速度、更低的成本以及更高的安全性?例如,在固態儲氫領域,除瞭備受關注的金屬有機框架(MOFs)和共價有機框架(COFs),書中是否會介紹一些新興的儲氫材料,比如新型的儲氫閤金、納米結構的碳材料,或者是一些具有獨特儲氫機製的聚閤物材料?我希望書中能夠詳細闡述這些材料的設計原理、閤成方法以及關鍵的儲氫性能指標,並且能夠有相關的實驗數據作為支撐。更重要的是,我希望這本書能夠不僅僅是材料的介紹,更能深入探討這些先進材料在不同應用場景下的可行性和潛力。例如,它們是否適用於電動汽車的加氫站?能否用於傢庭能源儲存?或者在分布式能源係統中扮演重要角色?我期待這本書能夠幫助我理解這些先進儲氫材料的科學原理,以及它們如何推動未來氫能經濟的發展。

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一直以來,我都在關注新能源技術的最新動態,特彆是那些能夠為我們帶來更清潔、更高效能源解決方案的創新。在眾多新能源技術中,氫能無疑是最具潛力的方嚮之一,而儲氫技術又是實現氫能大規模應用的關鍵。然而,關於儲氫材料的專業知識,對於普通讀者來說,往往顯得既陌生又復雜。所以,當我看到《先進儲氫材料導論》這本書,並知道作者是硃敏老師、由科學齣版社齣版時,我感到非常驚喜。我期待這本書能夠打破信息壁壘,用一種清晰、係統的方式,為我揭示“先進儲氫材料”的神秘麵紗。我想瞭解,究竟有哪些材料能夠實現比現有技術更高的儲氫密度?它們是如何做到這一點的?例如,書中是否會介紹那些能夠在高壓下儲存更多氫氣的材料,或者是在常溫常壓下也能實現較高儲氫量的材料?我對那些能夠快速充放氫氣的材料也特彆感興趣,因為這關係到氫能的實際使用效率。我希望這本書能夠詳細解釋這些先進材料的工作原理,包括它們與氫氣是如何相互作用的,以及影響儲氫性能的關鍵因素。此外,安全性也是我非常關心的一點。書中是否會探討不同先進儲氫材料的安全特性,以及如何通過材料設計來提高儲氫係統的安全性?我期待這本書能為我構建一個關於先進儲氫材料的知識體係,讓我能夠更深入地理解氫能在未來能源格局中的重要作用。

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我一直對儲氫技術充滿瞭好奇,尤其是在看到各種關於氫能源汽車、氫能發電的報道後,更是覺得儲氫技術是整個氫能産業鏈中至關重要的一環。然而,市麵上關於儲氫材料的通俗易懂的介紹確實不多,大多數內容都停留在非常基礎的層麵上,無法滿足我對“先進”概念的探究。所以,當得知《先進儲氫材料導論》這本書的齣版,而且作者是硃敏老師,由科學齣版社發行,我的興趣立刻被點燃瞭。我非常期待這本書能夠突破以往的局限,不僅僅是介紹一些現有的儲氫材料,而是能夠深入地探討“先進”這個概念背後所蘊含的技術突破和理論創新。比如,那些能夠實現常溫常壓下高密度儲氫的材料,它們是如何設計的?其儲氫機理是什麼?與傳統的金屬氫化物相比,它們又有哪些顯著的優勢?我希望書中能夠詳細地解析這些先進材料的結構、性能以及它們在實際應用中可能麵臨的挑戰。另外,作為一本導論性質的書籍,我更希望它能為讀者勾勒齣整個先進儲氫材料領域的發展脈絡,從早期的探索到當前的研究熱點,再到未來的發展方嚮。硃敏老師是否會分享一些關於新材料發現、性能優化以及規模化生産的關鍵技術和方法?書中是否有對不同類型先進儲氫材料(例如,固態儲氫、液態儲氫、吸附儲氫等)進行詳細的比較和分析,幫助讀者更好地理解各自的優劣勢?我期待這本書能夠成為我瞭解先進儲氫材料領域的敲門磚,並為我後續更深入的學習打下堅實的基礎。

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作為一個對物理學和化學有著濃厚興趣的讀者,我一直在關注新能源領域的技術突破,特彆是與儲氫相關的最新進展。一直以來,儲氫的效率、密度和安全性都是製約氫能大規模應用的關鍵難題。所以,當得知《先進儲氫材料導論》這本書的齣版,並且作者是硃敏老師,我感到非常興奮。我非常期待這本書能夠深入地探討那些正在改變儲氫技術格局的“先進”材料。我想瞭解,究竟有哪些新材料,能夠突破現有的技術瓶頸?它們在微觀層麵是如何工作的?例如,對於固態儲氫材料,除瞭傳統的金屬氫化物,書中是否會詳細介紹金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)、石墨烯衍生物等新型材料?這些材料的孔隙結構、錶麵化學性質以及與氫分子的相互作用機製是怎樣的?它們如何實現更高的儲氫密度和更快的吸附/解吸動力學?我希望書中能夠提供詳細的理論解釋和實驗數據,幫助我理解這些材料的科學原理。此外,對於液態儲氫,書中是否會探討氨、甲醇、液態有機儲氫化閤物(LOHCs)等載體的最新發展?它們在能量密度、安全性和經濟性方麵與高壓氣態儲氫和固態儲氫相比,各自的優勢和劣勢是什麼?我期待這本書能夠為我提供一個全麵、深入的視角,讓我能夠理解這些先進儲氫材料背後的物理化學原理,並對其未來的發展趨勢有一個更清晰的認識。

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一直以來,我對能源領域,尤其是新能源技術的發展都抱有濃厚的興趣。近年來,“氫能”這個詞齣現的頻率越來越高,它被譽為“終極能源”,但我也深知,要讓氫能真正普及,儲氫技術是繞不過去的坎。市麵上充斥著各種關於氫能好處的宣傳,但真正能夠深入淺齣講解儲氫材料的專業讀物卻並不多見。所以,當我在科學齣版社的網站上看到《先進儲氫材料導論》這本書,並得知作者是硃敏老師時,我感到非常驚喜和期待。我迫切希望這本書能夠為我揭示那些“先進”的儲氫材料究竟“先進”在哪裏?它們是如何剋服現有技術的局限性的?是那些能夠在更溫和的條件下實現高密度儲存的材料?還是那些安全性更高、成本更低、循環壽命更長的材料?我希望書中能對我感興趣的,例如金屬有機框架(MOFs)和共價有機框架(COFs)等新型吸附材料,進行詳細的解讀。它們獨特的孔隙結構是如何實現對氫氣的有效吸附和儲存的?其儲氫容量和動力學性能如何?與金屬氫化物等傳統材料相比,它們的優缺點分彆是什麼?此外,我也對書中關於材料設計、閤成以及性能錶徵的方法論感興趣。硃敏老師是否會分享一些關於如何通過調控材料的微觀結構和化學性質來優化其儲氫性能的策略?這本書能否為我打開一扇瞭解這些前沿材料的研究視角,讓我能夠更清晰地認識到儲氫技術在未來能源體係中的潛在作用?

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對於我這樣一名對新能源領域充滿熱情的業餘愛好者來說,《先進儲氫材料導論》的齣現無疑是一份珍貴的禮物。我一直在關注儲氫技術的進展,深知其對於推動綠色能源轉型的重要性,但目前市麵上相關的科普讀物往往停留在比較淺顯的層麵,難以滿足我對“先進”概念的深度探究。我非常期待這本書能夠為我打開一扇新的窗口,讓我瞭解那些在實驗室裏、在未來技術願景中不斷湧現的、真正具有突破性的儲氫材料。我想知道,究竟有哪些材料能夠以更高的密度、更快的速度、更低的成本以及更高的安全性來儲存氫氣?是那些具有獨特納米結構的材料,還是能夠通過智能設計實現的仿生材料?又或者是那些能夠利用新型物理或化學原理來吸附或結閤氫氣的材料?我希望硃敏老師能夠用清晰易懂的語言,深入淺齣地闡釋這些先進材料的工作原理,例如它們是如何與氫原子或氫分子發生相互作用的,以及影響其儲氫性能的關鍵因素。此外,一本好的導論,也應該能夠為讀者勾勒齣整個領域的發展藍圖。我非常好奇,在硃敏老師的視角下,未來的儲氫技術將走嚮何方?有哪些材料最有潛力實現商業化應用,又將麵臨哪些技術和經濟上的挑戰?這本書是否會包含一些關於材料製備、錶徵以及係統集成方麵的介紹,幫助我更全麵地理解先進儲氫材料的研發和應用過程?我期待這本書不僅能告訴我“是什麼”,更能讓我理解“為什麼”和“怎麼做”,為我進一步探索氫能的奧秘提供堅實的知識支撐。

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