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近年来国内外一系列研究表明纳米碳管可能是一种优异的储氢材料,具有巨大的应用前景.但是文献报道的纳米碳管储氢实验结果离散性较大,主要原因尚不明晰.分析表明有多种因素可能影响纳米碳管的储氢性能,如样品的微观结构和表面状态、预处理及储氢方法等等.因而对纳米碳管储氢性能的深入和系统研究具有显著的科学意义和使用价值.该文采用流动催化剂法,结合透射电镜(TEM)等现代分析手段,研究了大量制备直径可控的多壁纳米碳管的工艺参数;根据流动催化剂法制备的膜状多壁纳米碳管、块状多壁纳米碳管和氢电弧法制备的单壁纳米碳管的不同特征,提出了三种不同的有效的提纯方法.采用体积法,研究了以流动催化剂法制备的多壁纳米碳管和氢电弧法制备的单壁纳米碳管的储氢性能.运用高分辨吸附、X-射线光电子谱表面分析(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)、激光拉曼谱和X-射线衍射等分析手段,系统研究了影响纳米碳管储氢的多种因素.主要结论如下:(1)在实验室内实现了纳米碳管的大量制备,较系统地研究了气体流动方式与纳米碳管的直径及产率的关系,并可根据需要制备并分离出不同直径的纳米碳管.发现了纳米碳管家族的另一新成员——多中空管腔纳米碳管(一根碳管中有多个孔腔),并对其生长机理进行了探讨.(2)根据流动催化剂法制备的膜状多壁纳米碳管的特征,总结出一套多步提纯膜状多壁纳米碳管的方法.(3)在室温及中等压力下测定了氢电弧法制备的膜状单壁纳米碳管、氢电弧法制备的网状单壁纳米碳管、流动催化剂法制备的膜状多壁纳米碳管、流动催化剂法制备的块状不同直径多壁纳米碳管和流动催化剂法制备的多中空管腔多壁纳米碳管的重量储氢容量.(4)在相同温度和压力下,利用体积法较为系统地研究了影响流动催化剂法制备的纳米碳管储氢量的多种因素.