[發明專利]用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法

有效

• 申請號: 201310352010.7
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103439474A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 程宏輝;王篤雄;黃新;李超;嚴凱;王昌龍;王妹婷
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N33/20
• 分類號: G01N33/20;G01N35/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

1.一種用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）稱取儲氫合金樣品放入儲氫合金吸/放氫性能測試儀的樣品室中；?

（2）由低溫到高溫，在不同溫度下，對儲氫合金樣品進行儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線的測試，獲得儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線測試數據；

（3）在MATLAB軟件的Workspace中建立一個包含有多列測試數據的數組，將獲得的儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線測試數據中的樣品室溫度、氫濃度和氫壓力數據按先后順序分別填入對應的數組中得到實驗數據數組；

（4）將實驗數據數組進行分割，得到對應不同溫度且相互關聯的儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線數據數組；

（5）將每個儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線數據數組中含零數據行去掉；

（6）將每個儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線數據數組繼續分割成吸氫和放氫兩部分，分割點為每條儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線的反應平衡壓最大值位置；

（7）分別對每個儲氫合金吸放氫壓力-濃度等溫線數據數組中吸氫和放氫數據進行保形插值處理，獲得大量內插數據點；

（8）步驟（7）得到的內插數據點的橫坐標表示氫濃度n，縱坐標表示反應平衡壓p，對內插數據點進行????????????????????????????????????????????????微分處理獲得的極大值，其極大值所對應的反應平衡壓作為吸/放氫壓力-濃度等溫線的反應平臺壓，相繼獲得不同溫度下儲氫合金吸放氫壓力-濃度等溫線反應平臺壓，將不同溫度下儲氫合金吸放氫壓力-濃度等溫線反應平臺壓中屬于吸氫過程的構成一個數組，屬于放氫過程的構成一個數組；

（9）將吸/放氫過程所有測試點對應的樣品室溫度取平均值，該平均值作為儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線的反應溫度，將儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線的度反應溫度中屬于吸氫過程的構成一個數組，屬于放氫過程的構成一個數組，并保證各溫度數組中數據順序與上述相關反應平臺壓數組中的數據順序一致；?

（10）依據范特霍夫公式，其中為反應平臺壓，為標準大氣壓，R表示氣體常數，T表示反應溫度，回歸出吸/放氫反應的焓變ΔH^o、熵變ΔS^o，然后根據吉布斯自由能變計算公式ΔG^o=ΔH^o-T·ΔS^o得到吉布斯自由能變ΔG^o；

（11）依據Workspace建立的包含多列測試數據，以氫濃度為橫坐標，以反應平衡壓為縱坐標作圖，其縱坐標采用自然對數坐標，得到不同溫度的儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線圖，同時以1000/T為縱坐標，以對應的反應平臺壓的自然對數值為縱坐標作圖，保證與前述等溫線圖的縱坐標壓力值上下限相一致，同時對數據點進行范特霍夫公式擬合；

（12）輸出儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線圖，范特霍夫曲線圖，吸/放氫反應的焓變ΔH^o、熵變ΔS^o以及設定溫度下吉布斯自由能變ΔG^o。

2.根據權利要求1所述用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于：進行儲氫合金吸/放氫壓力-濃度等溫線測試時，所使用樣品量為1-5g。

3.根據權利要求1所述用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于：進行儲氫合金吸放氫壓力-濃度等溫線測試時，樣品室恒溫溫度選取3-6個不同溫度，溫度間距為10-30℃。

4.根據權利要求1所述用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于：MATLAB軟件的Workspace中建立的測試數據數組包含有9-18列，并且按一列溫度、一列氫濃度、一列氫壓力的順序排列。

5.根據權利要求1所述用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于：對吸氫和放氫數據分別進行保形插值處理，獲得的內插數據點各為8000-10000個。

6.根據權利要求1所述用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于：步驟（4）至步驟（12）的數據處理過程均由MATLAB程序自動完成。

7.根據權利要求6所述用于確定儲氫合金吸/放氫熱力學參數的方法，其特征在于：步驟（4）至步驟（12）的數據處理過程根據數組運算法則進行，并且不存在任何循環結構。