為什么說(shuō)碳納米管表面積大，故可以作為儲(chǔ)氫材料？表面積是否大和能否作為儲(chǔ)氫材料怎么扯得上關(guān)系??？

【專家解說(shuō)】：額。。。誰(shuí)告訴你碳納米管可以儲(chǔ)氫。。。這已被證實(shí)是一個(gè)錯(cuò)誤的想法。看看這個(gè)： 1997年3月，〔Nature〕magazine發(fā)表題為“單壁碳納米管中的儲(chǔ)氫 (Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes)” 當(dāng)時(shí)正值克林頓總統(tǒng)啟動(dòng)美國(guó)氫能源計(jì)劃(1996年)不久，人們認(rèn)識(shí)到氫在汽車上的儲(chǔ)存攜帶是一個(gè)大難題，高效儲(chǔ)氫成為熱點(diǎn)，由于對(duì)儲(chǔ)氫的機(jī)理認(rèn)識(shí)尚不深入，人們對(duì)新材料寄予很大期望。此文根據(jù)前人關(guān)于毛細(xì)管凝聚的理論提出了一個(gè)假設(shè)，單壁碳納米管由于壁很薄，管很細(xì)，可能在管中凝聚氫，從而形成高效儲(chǔ)氫材料。為了吸引讀者，作者給出了氫的程序升溫脫附數(shù)據(jù)，但似乎有意混淆了物理吸附-毛細(xì)管凝聚與化學(xué)吸附的概念，給出的脫附曲線實(shí)際上是化學(xué)吸附部分，這當(dāng)然延伸到了常溫區(qū)，從曲線上也不能解讀出有很大吸附量。兩年多以后的99年7月[Science] magazine 發(fā)表的一篇題目為“堿摻雜的碳納米管在常壓常溫下的高吸氫量”的文章則給出了引人注目的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這使人耳目一新，大吃一驚，碳納米管加上堿金屬氧化物可以使吸氫的量達(dá)到重量比百分之五到百分之二十，而且在接近常溫常壓下能夠完成吸附脫附循環(huán)。當(dāng)時(shí)美國(guó)能源部認(rèn)為儲(chǔ)氫材料若能夠儲(chǔ)存氫達(dá)到重量比百分之六，同時(shí)采用當(dāng)時(shí)的質(zhì)子交換膜燃料電池，則燃料電池汽車的能效和一次充氣的行車?yán)锍叹涂梢杂猩虡I(yè)價(jià)值，和汽油車競(jìng)爭(zhēng)。同年11月，還是這個(gè)雜志，發(fā)表了另外一篇論文，題目是“室溫下在單壁碳納米管上的儲(chǔ)氫”，同樣給出了十分引人注目的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這后兩篇工作的發(fā)表，又是在有名的 [Science] 雜志，似乎假設(shè)變成了現(xiàn)實(shí)，引導(dǎo)了大量有基礎(chǔ)的和感興趣的一擁而上，形成了碳納米管儲(chǔ)氫研究的熱潮。美國(guó)能源部、中國(guó)國(guó)家科技部、基金委等資助機(jī)構(gòu)一時(shí)間都把這一課題列入重點(diǎn)資助領(lǐng)域。隨后的幾年不僅有大量的論文發(fā)表，也耗用了大筆納稅人的金錢。敏感而嚴(yán)肅的資深吸附現(xiàn)象研究者 Ralph T. Yang 教授在99年10月即投稿Carbon(2000年第四期發(fā)表)說(shuō)明[Science]發(fā)表的第一篇實(shí)驗(yàn)結(jié)果是基于錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)條件，指出在這一實(shí)驗(yàn)條件下氫氣中的水蒸氣會(huì)吸附和凝聚，所以觀察到的增重不是因?yàn)闅涞奈?。楊做了?yán)謹(jǐn)?shù)膶?duì)比試驗(yàn)，當(dāng)用含有極微量水分的氫氣做原料時(shí)重復(fù)了Chen等在[Science]發(fā)表的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2001年3月楊教授再次投稿Carbon(2002年第三期發(fā)表)，采用Ab initio molecular orbital方法，從理論上論證了碳上氫的化學(xué)吸附遵循化學(xué)吸附的一致原理，也解釋了單壁碳納米管不可能作為儲(chǔ)氫材料的目標(biāo)物質(zhì)。天大資深吸附專家周理教授，自2003年開始發(fā)表論文，澄清吸附的概念，并花時(shí)間系統(tǒng)演繹吸附的理論基礎(chǔ)，證明氫在碳納米管上的大量吸附只有在接近其臨界溫度時(shí)才是可能的。周教授在此之前的國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議和項(xiàng)目論證會(huì)議上，即多次論證，常溫下吸附儲(chǔ)氫，是良好的愿望，而大自然不作美支持。感覺辛酸的是，記得08年在瑞士Villars Sur Ollon組織能源科學(xué)討論會(huì)，周教授仍在花時(shí)間認(rèn)真論證氫的吸附原理。這一偽科學(xué)假說(shuō)耗費(fèi)了一個(gè)優(yōu)秀科學(xué)家的多年時(shí)光。