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化学热力学在科学领域曾经创造过十分光辉灿烂的历史。例如:德国科学家能斯脱(Walther Hermann Nernst)因发现热力学第三定律获于1920 年诺贝尔化学奖;比利时物理化学家和理论物理学家普里高金(Ilya Prigogine)因创立热力学中的耗散结构理论,普里高金获1977年诺贝尔化学奖。不管学科如何发展,化学热力学仍是自然科学的强大理论支柱。 热化学作为化学热力学的重要分支。它用各种量热方法准确测量物理的、化学的以及生物的过程的热效应,从而根据热效应来研究有关现象及规律性。
热化学的测量对物理化学的发展起过重要作用。现在,由于量热方法的改进,特别是热测量精度的提高,热化学在燃料、食品以及生物和药物等领域仍具重要意义。热化学的数据(如燃烧热、生成热等)在热力学计算、工程设计和科学研究等方面都具有广泛的应用。
课题组秉承40多年来在热化学学科中科研积淀,在绝热量热领域已取得一系列可喜成果。
除此之外,在多孔金属有机化合物材料储氢的实用化和产业化也做了系列深入的探索,为我国的新型能源的发展、促进我国科技与经济发展、推动我国在高新科技领域参与全球性竞争提供科学和技术支撑。
我国既是能源短缺国,又是能源消耗最大的国家之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出,能源是未来 15 年我国科技发展的重要领域,清洁能源低成本规模化开发利用则是重点领域和优先主题。氢能是人类至今为止已知的、最为理想的清洁能源之一。世界各国把氢能作为战略能源进行研究。储氢技术是氢能利用走向实用化、规模化的关键。当前或今后储氢研究的重点是在新型高性能规模储氢材料上。国内储氢材料以合金材料为主已有小批量生产,但较低的储氢质量密度和高的价格仍限制了其大规模应用。近年来,多孔材料在储氢方面已表现出优异的性能,具有良好的吸放氢动力学和较低的质量密度,因此应积极探索多孔材料作为规模储氢材料的可能性,本课题研究针对的多孔金属有机化合物材料被证实是一种新型的理想储氢材料,相关研究在国外尚处于初始阶段,而在国内更是鲜有报道。介于目前该材料在低温条件下储氢表现不俗,亟待解决的关键问题是如何通过化学改性或表面修饰使该材料在温和的条件下具有良好的可逆吸放氢性能。通过提高温和条件下多孔金属有机化合物的储氢性能,有望在储氢领域开辟一条新路线,而该材料以其廉价易得、质量密度小、体积密度适中、可大规模生产的优势,又为工业化生产提供了可能。
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