六方氮化硼的儲氫能力

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氫氣是最清潔的能源，在解決大氣污染方面具有廣闊的發(fā)展前景。如何安全高效地使用和儲存氫氣是研究人員解決的首要問題。在各種儲氫方案中，開發(fā)高效的儲氫材料被認為是解決氫燃料電池汽車儲氫問題的關鍵途徑之一。二維六方氮化硼（2D H-BN）具有比表面積大、高溫穩(wěn)定性好、耐腐蝕、機械強度好等優(yōu)異性能，被認為是一種潛在的儲氫材料,是一種二維層狀晶體材料，六方晶系結構類似于石墨烯，但其晶體結構由硼和氮交替組成，層間通過范德華力緊密結合。雙層H-BN可以吸收多達14個和15個氫分子，平均吸收能量為-0.12和-0.11eV/H2，相應的H2容量分別為5.98wt%和6.29wt%。

近年來，已經(jīng)發(fā)表了近2000m2G-1比表面積的多孔BN材料。但是，根據(jù)物理吸附原理，吸附量不僅取決于材料的比表面積，還取決于材料與被吸附分子之間的親和力。通過摻雜改變材料表面的化學結構及其與H2的親和力也是提高材料儲氫能力的重要潛在方法。

有研究組設計合成了C和O共摻雜BN材料，系統(tǒng)比較了摻雜BN和未摻雜BN的比表面積、孔體積和儲氫容量之間的關系。發(fā)現(xiàn)在較低溫度下合成的C和O共摻雜BN材料比未摻雜的BN(1290m2g-1)具有更高的儲氫容量(2.19vs.2.11wt%,1MPa和77K)。比表面積較低(397m2g-1)。這也意味著摻雜BN的單位比表面積對H2的吸附量達到5.5×10-3wt%gm-2，是相應未摻雜BN結構的2.5-4.7倍。

綜上所述，多孔氮化硼作為助催化劑在制氫中起著關鍵作用。氮化硼可以促進孔向其表面遷移，從而提高其光催化性能。氮化硼異質(zhì)結構中的強相互作用改善了電荷分離和轉(zhuǎn)移特性。

接下來小編將介紹BN基異質(zhì)結構未來的研究機會和方向如下：

3.應努力建立可控的氮化硼異質(zhì)結構，以增強界面電荷轉(zhuǎn)移。眾所周知，異質(zhì)結在一定程度上增強了細胞活性，可以通過控制異質(zhì)結的形態(tài)或納米結構來進一步增強。這些改進可以通過缺陷、表面和界面工程來實現(xiàn)。