新型輕質(zhì)元素儲氫材料儲放氫性能研究.pdf

1、本論文圍繞新型輕質(zhì)元素儲氫材料的制備、氫氣的儲存和釋放性能展開研究。通過球磨的方法制備摻雜了添加劑的復(fù)合體系，并運用熱重(TG)、質(zhì)譜(MS)、差示掃描量熱(DSC)、X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、壓力-組成-溫度儀(PCT)等對復(fù)合體系進(jìn)行儲放氫性能表征，催化劑摻雜材料的反應(yīng)過程、催化性能、動力學(xué)和熱力學(xué)性能影響進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　 通過球磨制備了Li4BN3H10和金屬氫化物CaH2的復(fù)合體系，加入

2、CaH2后，發(fā)現(xiàn)復(fù)合體系在放氫過程中伴隨產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體BH3、NH3、B2H6明顯減少，同時失重結(jié)束溫度降低了70℃，初始放氫溫度由250℃降低至55℃。添加CaH2后，體系的反應(yīng)活化能降低，有利于脫氫性能的改善。
　　 創(chuàng)新性地提出開展CaH2-Li4BN3H10復(fù)合體系中分別摻雜三種氟化物催化劑TiF3、FeF2和NiF2，結(jié)果表明，氟化物催化劑改善了復(fù)合體系的放氫動力學(xué)性能，同時降低了體系的主放氫溫度。其中NiF2的催化性

3、能最好，添加5wt％NiF2催化劑后，復(fù)合體系在47℃開始大量放氫，主放氫峰溫度為234℃，比未摻雜催化劑時降低了110℃。NiF2能有效減弱熱效應(yīng)和降低反應(yīng)物的熔化溫度，并縮短了催化體系物相熔化與放氫反應(yīng)的間隔時間，有利于加快復(fù)合體系放氫動力學(xué)性能。
　　 通過向NaAlH4中摻雜FeCl2、FeF2改善NaAlH4的儲氫性能，實驗結(jié)果表明，亞鐵鹵化物催化劑能有效加快脫氫動力學(xué)性能并降低復(fù)合體系的脫氫溫度。F-取代了Na3Al