氫氣在活性炭上的吸附是一種物理過程。活性炭是多孔炭的代表，具有各種各樣的形態(tài)如粉末狀、顆粒狀、纖維狀等。活性炭通常作為儲能材料的優(yōu)良吸附劑，在儲氫技術(shù)上應(yīng)用廣泛。下面，我們就各種方法的儲氫機理，對比下活性炭材料儲氫機理等各項研究來做一詳細論述。

一、碳納米管的儲氫機理

碳納米管儲氫機理研究主要包括氫氣在碳納米管內(nèi)的吸附性質(zhì)、氫在碳納米管中的存在狀態(tài)、表面勢和碳納米管直徑對儲氫相對密度的影響。氫氣在常溫下的吸附溫度和壓強都遠高于氫氣的臨界溫度和臨界壓力，是一種超臨界狀態(tài)的吸附。

根據(jù)吸附勢理論，在納米孔中由于分子力場的相互疊加形成寬而深的勢阱，即使壓力非常低，吸附質(zhì)氫氣分子也很容易進入勢阱中，并以分子簇的形式存在，在強大的分子場的作用下，吸附態(tài)氫氣的性質(zhì)已與本體大不相同。

經(jīng)有關(guān)人士科學驗證，碳納米管由于管徑小導致量子效應(yīng)，管間隙的儲氫量很少。

二、碳納米纖維的儲氫機理

碳納米纖維具有高儲氫密度的原因可能是：碳納米纖維具有很高的比表面積，大量的氫氣被吸附在碳納米纖維表面，并為氫氣進入碳納米纖維提供了主要通道；碳納米纖維的層間距遠遠大于氫氣分子的動力學直徑（0.289nm），大量的氫氣可進入碳納米纖維的層面之間；碳納米纖維有中空管，可以像碳納米管一樣具有毛細作用，氫氣可凝結(jié)在中空管中，從而使碳納米纖維具有高儲氫能力。

三、高比表面積活性炭的儲氫機理

高比表面積活性炭儲氫是利用活性炭巨大的表面積與氫分子之間的范德華作用力來實現(xiàn)，是典型的超臨界氣體吸附。活性炭對氫氣的吸附量與活性炭的表面積成正比；另一方面氫氣的吸附量隨著溫度的升高而呈指數(shù)規(guī)律降低。

綜上所述，儲氫用碳納米材料的制備工藝復雜，實驗所用樣品量少，受溫度和壓強等實驗條件的影響重復性差，所得結(jié)論差別甚大，而高比表面積的活性炭相對來說更有優(yōu)勢。近十幾年來，國內(nèi)外投入巨額資金開展研究，但尚沒有取得人們所期望的結(jié)果，且存在生產(chǎn)成本高、吸氫速率慢等缺點。目前，活性炭材料儲氫技術(shù)還算是比較成熟有效的。