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发布时间：2025-05-14
关键词：储氢性能测试检测周期,储氢性能测试检测标准,储氢性能测试检测范围
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来源：北京中科光析科学技术研究所
因业务调整，部分个人测试暂不接受委托，望见谅。
储氢性能测试包含以下核心指标：
储氢容量：单位质量/体积材料的最大吸氢量（wt%），需区分常温常压与极端工况下的表现差异
吸附/脱附动力学：测定氢分子在材料表面的扩散速率与活化能参数
循环稳定性：连续充放氢过程中容量衰减率及结构完整性变化
热力学特性：通过PCT曲线测定平台压力、焓变值等关键热力学参数
杂质耐受性：评估CO2、H2S等杂质气体对储氢性能的影响
本测试体系适用于以下储氢介质：
| 材料类别 | 典型代表 | 测试重点 |
|---|---|---|
| 物理吸附材料 | 活性炭、MOFs、COFs | 比表面积与孔径分布匹配度 |
| 化学吸附材料 | 金属合金（LaNi5, Mg2Ni）、络合物 | 晶格膨胀系数与相变特性 |
| 液态载体 | 甲基环己烷、氨硼烷化合物 | 脱氢反应活化能与副产物控制 |
| 复合储氢系统 | 纳米限域复合材料 | 界面协同效应与传质效率 |
主流测试方法基于ASTM F3139-15、ISO 16111:2018等国际标准：
体积法（Sieverts法）
通过测量恒温条件下压力变化计算吸氢量，适用于1-200bar压力范围。需配置高精度压力传感器（±0.05%FS）并校正死体积误差。
重量法（TGA联用）
采用热重分析仪直接测量质量变化，分辨率需达0.1μg。需在H2/Ar混合气氛下进行温度程序控制。
原位表征技术
XRD：监测吸放氢过程中的晶格参数变化
TDS：解析氢分子脱附活化能分布
FTIR：识别表面吸附态氢物种类型
加速循环测试
采用自动控制装置实现1000次以上充放循环，温度波动控制在±1℃，记录容量衰减曲线。
标准实验室应配置以下设备系统：
高压吸附分析仪（HPA-1000）
压力范围：真空~200bar（可扩展至700bar）
温度控制：-196℃~500℃（液氮恒温槽+电阻炉）
数据采集频率：10Hz（支持实时PCT曲线绘制）
同步热分析仪（STA-8000）
TGA灵敏度：0.1μg（载气切换模块支持H2/Ar混合）
DSC精度：±0.1μW（用于测定吸放氢焓变）
多站式循环测试系统（MCTS-12）
并行测试通道：12个独立反应釜（50ml容积）
循环次数记录精度：±0.01% @1000次循环
气体纯度控制：99.9999% H2(配备在线纯化器)
原位X射线衍射仪（In-situ XRD）
角度范围：5°~80°（2θ）Cu Kα辐射源（λ=1.5406Å）
高温高压样品室：最高10bar H2, 500℃工况下采集数据
质谱联用系统（QMS-500）
质量数范围：1~300amu（分辨率0.1amu）
脱附气体实时分析（H2, H2
所有仪器均需定期进行NIST可溯源校准：压力传感器每6个月校验一次；温度传感器执行三点校正（液氮沸点、冰水混合物熔点、锡熔点为基准）；质量测量模块使用标准砝码组进行线性度验证。
| 典型工况组合示例 | ||
|---|---|---|
| 金属氢化物 | -40℃~150℃ | PCT曲线测定 |
| 1~30bar H2 | ||
| 5次吸放循环预处理 | ||
| 纳米多孔材料 | 77K~298K | BET比表面积关联分析 |
| 真空~100bar H2 | ||
| 12小时真空脱气预处理 | ||
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