催化剂掺杂改善LiBH4-MgH2的储氢特性

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yf_kyo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着全球经济的高速发展和对能源需求的日益增加,人类面临着化石能源枯竭和生态环境恶化的双重压力,因此开发绿色新能源意义重大。氢能是理想的能源载体,而储氢技术是实现氢能规模化应用的前提和基础。本论文首先综述了储氢材料的发展历史和研究现状,LiBH4和MgH2为代表的配位氢化物和金属氢化物因其较高的氢容量,是具有重要应用前景的储氢材料。但是这二类材料的吸放氢条件苛刻,动力学性能差的问题尚待解决。本论文针对MgH2和LiBH4存在的问题开展研究。首先采用高能球磨法及添加不同催化剂制备LiBH4-MgH2复合材料。进而研究了球磨工艺、催化剂种类及催化剂的添加量对LiBH4-MgH2复合体系放氢性能的影响。采用储氢性能测试仪测定了其放氢性能;运用X射线衍射、扫描电镜等方法表征材料在球磨及放氢后的组织结构。研究结果表明,LiBH4-MgH2复合体系的颗粒度随着球磨时间的增加而逐渐减小,使得放氢量和放氢动力学逐渐提高,但是当球磨时间增加到10小时后,LiBH4-MgH2复合体系的颗粒尺寸没有继续降低,反而有所增大,放氢量和放氢动力学也有所降低。在相同的球粉比和球磨时间下,振动式球磨比行星式球磨对提高LiBH4-MgH2复合体系的放氢动力学有更好的效果。对不同摩尔比的LiBH4-MgH2复合体系放氢性能的研究表明,其放氢量和放氢动力学随着MgH2含量的增加而增加。其放氢分为两个阶段进行,第一阶段主要为LiBH4放氢,第二阶段主要为MgH2放氢。而且放氢前后都有LiBH4存在,说明LiBH4第一步分解反应没有完全进行。过渡族金属单质Ni和Nb,氧化物TiO2和Nb2O5,以及氯化物NiCl2、FeCl2和YCl3均能改善LiBH4-MgH2复合体系的放氢性能。在本论文研究的催化剂中,Nb2O5和YCl3催化效果最好,使得LiBH4和MgH2的分解反应能够同步进行。Ni和Nb对LiBH4-MgH2复合体系的放氢量的催化效果不明显,而TiO2和Nb2O5对放氢量有相同的催化效果,YCl3的催化效果较明显,放氢量提高了2%。稀土氯化物LaCl3、CeCl3、NdCl3、SmCl3均能不同程度地提高LiBH4和MgH2的放氢量和放氢速率。LaCl3、CeCl3、NdCl3、SmCl3对MgH2放氢动力学的催化效果基本相同。就放氢量来说,NdCl3的催化效果要优于LaCl3、CeCl3、SmCl3。MgH2的放氢量和放氢速率随着温度的升高而增大。当温度达到350℃,其放氢量为7.5%,接近MgH2的理论储氢量。采用活性炭负载NdCl3能够有效提高NdCl3的分散度及提高NdCl3与MgH2的接触面积,从而有利于提高NdCl3对MgH2的催化作用。添加20wt%的NdCl3对不同摩尔比的LiBH4-MgH2复合体系都有较好的催化作用,摩尔比为1:2的LiBH4-MgH2在330℃下、1小时内能放出其理论氢容量的80%。而且,随着MgH2含量的增加,LiBH4的放氢量增加。
其他文献
<正>《河北中医》杂志为中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)、中文核心期刊(1992年版)、全国优秀中医药期刊、华北地区优秀期刊、河北省优秀期刊。《河北中医》杂志辟
《追捕》是我国改革开放后引进的首部日本电影,它极大地震撼了中国观众的心灵,影响了一代中国人的审美倾向。本文从接受美学的角度对这部电影在70年代末的中国社会造成轰动效
急性扁桃体炎是腭扁桃体的急性非特异性炎症,是一种很常见的咽喉疾病,笔者1995年~2002年6月,采用在扁桃体炎症局部点刺放血的方法治疗急性扁桃体炎60例,取得了满意疗效,现介绍
分析了单电源中性点不直接接地系统输电线路两点异地发生接地故障时相间阻抗元件及接地阻抗元件,在保护首端测不到零序电流时测量阻抗不能正确反映短路点到保护安装处的距离。
微量元素与元素周期律孙淑萍王学琳(首都师范大学化学系北京100037)生物无机化学是一门介于无机化学和生物化学之间的边缘科学。生命的本质问题,现已发展到原子和分子水平,可以从物理
钛合金具有密度小,比强度大、比刚度高,有很好的抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能,及吸氢、超导、无磁、形状记忆、低阻尼等优良特性,但存在硬度低、导热系数低,
<正>众所周知:科学理论来源于实践,同时又对实践具有指军作用。十九世纪中叶,俄国化学家门捷列夫,在总结前人实践经验的基础上,结合其自身的实践,发现了元素的性质,随着元素
随着科学技术的发展,机床日益向高速、高效、精密和自动化方向发展,因此对其加工性能的要求也越来越高。为了使机床能够高速、高效、高质量地工作,其结构必须具有良好的动态
耐高温(≥500℃)、耐高压(≥30MPa)、耐磨损、抗热冲击、抗热腐蚀球阀是煤液化工程中高压煤油输送与控制的关键部件之一,也是钢铁冶炼、石油化工、核电等重大工程项目中关键
<正> 中学化学中元素周期律及元素周期表的内容,在统编教材里是安排在高一化学课本里的原子结构之后。这种以原子的基本属性为根据,揭示元素之间的内在联系,直接得出元素周期