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单分散碳微粒的制备、表征及储氢性能的中期报告
一、制备单分散碳微粒的方法
1.溶胶-凝胶法：该方法最早在1985年被报道，以多孔硅为硅源和非离子表面活性剂（如十二烷基聚氧乙烯醚）为扩散控制剂。碳化步骤采用了热解、等离子解离和化学气相沉积等。
2.气相反应法：该方法首先将金属氧化物（如NiO、Fe2O3等）与碳源（如三甲基苯醌）在高温下反应，生成小球状金属颗粒和碳微粒。
3.水热法：该方法将葡萄糖和NaOH溶液加热至180℃，产生还原糖、C6H12O6和碳。碳是以液晶液球的形式存在的。
4.非等轴凝固法：晶界能是确定固体颗粒形态的主要因素之一，通过改变晶界能可以获得形状不同的颗粒。使用非等轴凝固法制备碳微粒。
二、表征单分散碳微粒的方法
1.扫描电子显微镜（SEM）：SEM通过电子束对样品表面进行热量扫描，得到样品表面的形貌和结构信息。对颗粒的形貌，大小和分散度等进行表征。
2.透射电子显微镜（TEM）：TEM可以对颗粒的晶体结构、形状、尺寸、分布和相互作用等方面进行详细表征。
3.X射线衍射（XRD）：通过分析样品衍射光的强度和位置，确定其晶体结构和化学组成。
4.红外光谱（FTIR）：通过分析样品的振动能级和分子间相互作用，确定其化学结构。
5.热重分析（TGA）：通过测定样品在不同温度下的质量变化，得到样品的热稳定性、热分解规律和热分解产物的组成。
三、储氢性能的测试方法
常用的氢气储存方法有不同类型别的氢气储存材料，将材料加工成氢储存材料后，进行性能测试，得到储氢性能参数。
1.体积管容量法：将氢气以一定的压力充入样品中，通过记录充氢前后气体体积的变化，从而测量储氢容量。
2.恒温脱附法：通过升温气体释放储存于样品中的氢气，通过同步记录样品重量和气相氢气压强，从而计算储氢量。
3.发光法：利用一定激发波长时，金属氧化物和晶体可以产生发光现象，从而测量和分析样品中氢气含量，由此计算储氢量。
四、总结
单分散碳微粒是一种具有潜在应用的高效氢气储存材料，其储氢性能的提高和优化，需要进行合适的表征和测试。常用的表征手段包括SEM、TEM、XRD、FTIR和TGA等。而储氢性能的测试方法包括体积管容量法、恒温脱附法和发光法。