以納米約束和催化復(fù)合改性NaAlH4儲氫性能的研究.pdf

1、以NaAlH4為代表的輕質(zhì)儲氫材料，因其較高的質(zhì)量儲氫密度、合適的熱力學(xué)性能以及較低的材料成本而被視為當(dāng)前儲氫材料研究的熱點，極具發(fā)展和應(yīng)用前景。但材料過高的脫氫溫度、緩慢的脫/加氫動力學(xué)性能以及較差的循環(huán)容量等因素成為實際應(yīng)用的瓶頸。針對上述缺陷，本文以NaAlH4為研究對象，擬采用納米約束和催化摻雜這兩種改性方法相結(jié)合的方式來改善其儲氫性能。
　　針對NaAlH4過慢的脫氫動力學(xué)性能，本文以機(jī)械球磨和高溫熔融滲透相結(jié)合的方式構(gòu)

2、建微孔CuBTC材料和稀土氧化物Tm2O3復(fù)合改性NaAlH4儲氫體系，通過熱分析和吸放氫測試等表征手段，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)該體系的放氫速率和放氫量明顯提升。與介孔SiO2復(fù)合體系相比，微孔CuBTC在提升NaAlH4體系放氫速率和改善脫氫動力學(xué)性能方面有優(yōu)勢，但循環(huán)吸放氫性能方面較差歸因于微孔CuBTC材料較差的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，導(dǎo)致納米約束體系構(gòu)建失效。
　　針對約束介質(zhì)高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，本文選用有序介孔材料作約束介質(zhì)，以稀土氧化物Sm

3、2O3作催化劑，以機(jī)械球磨方式構(gòu)建復(fù)合NaAlH4儲氫體系，通過XRD、DSC-TG和吸放氫測試等分析手段，研究不同介孔材料Al2O3或SiO2摻雜對NaAlH4-Sm2O3體系儲氫性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合介孔材料體系呈現(xiàn)出更優(yōu)的放氫速率和放氫量，尤以有序介孔SiO2改性效果最佳。有序介孔Al2O3材料因孔道未疏水化改性處理以及在孔道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上的差異，導(dǎo)致其改性效果略遜于有序介孔SiO2。
　　本文最后探究不同多孔介質(zhì)和稀土氧化