資源描述:
《兩類無(wú)機(jī)儲(chǔ)氫材料制備、表征及其儲(chǔ)氫性能的研究論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要近年來(lái),在高容量?jī)?chǔ)氫材料的研究開發(fā)中,氨硼烷(AB)化合物的浸漬納米填載技術(shù)已成為廣大材料工作者的研究熱點(diǎn)。與此同時(shí),具有18電子結(jié)構(gòu)的Mg基過(guò)渡金屬氫化物也因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)備受人們的關(guān)注。本文綜述了高容量?jī)?chǔ)氫材料、介孔介質(zhì)負(fù)載氨硼烷儲(chǔ)氫材料以及具有18電子結(jié)構(gòu)的Mg基過(guò)渡金屬氫化物的研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上,開展了介孔材料MCM.41及A.MCM。41負(fù)載AB的研究、介孔NiO制各及其負(fù)載AB的研究和鎂基過(guò)渡金屬氫化物儲(chǔ)氫材料的制備及其表征研究。主要工作內(nèi)容包括:(1)采用浸漬法,以四氫呋喃為溶劑,按照A
2、B:MCM.41=1:2,1:1,2:1的比例制備負(fù)載材料AB/MCM.41,選用XRD、SAXRD、FTIR、氮?dú)獾葴匚?、SEM、TEM等分析手段對(duì)負(fù)載材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明,AB:MCM-41=I:2的負(fù)載材料中的AB基本嵌入MCM.41中,呈現(xiàn)為了近程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序的無(wú)定形相態(tài);使AB:MCM.41=1:2負(fù)載材料在TG/DSC和TPD/MS的儲(chǔ)氫性能測(cè)試中,免去了四方相向無(wú)定形態(tài)的轉(zhuǎn)變,熱解放氫溫度降低了10。C,放氫過(guò)程中無(wú)氨氣,但有硼嗪產(chǎn)生。(2)采用浸漬法,以含有4%A1203和96%Si
3、02的A.MCM.41為主體,四氫呋喃為溶劑,按照AB:A.MCM一41=1:2,1:1,2:1的比例負(fù)載客體AB。XRD、SAXRD、FTIR、氮?dú)獾葴匚?、SEM、TEM等分析手段用于表征負(fù)載材料AB/A—MCM-41。結(jié)果表明,AB:MCM.41=1:2的負(fù)載材料中的AB完全嵌入A-MCM一41中,呈現(xiàn)為了近程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序的無(wú)定形相態(tài);使AB:A—MCM一41=1:2負(fù)載材料在TG/DSC和TPD/MS儲(chǔ)氫測(cè)試中,免去了四方相向無(wú)定形態(tài)的轉(zhuǎn)變,熱解放氫溫度降低近10。C,放氫過(guò)程中無(wú)氨氣和硼嗪產(chǎn)生
4、。(3)以水熱法合成NiO(1)-將蒸餾水:無(wú)水乙醇=1:1(體積比)的乙醇溶液75ml,六水氯化鎳10mmol,尿素100mmol和十二烷基硫酸鈉0.5g加入反應(yīng)釜中,磁力攪拌混合后至110oC反應(yīng)15h,再經(jīng)抽濾、水洗、醇洗,80oC烘干12h,最后在電爐中以1oC/min的升溫速率焙燒至3000C保溫3h,制得黑色NiO(1)。產(chǎn)物與JCPDSNo.65.6920相一致,為直徑分布在50.70nrll的實(shí)體近球形顆粒。將客體AB以AB:NiO(1)=1:1,1:2,1:4比例加載到NiO(1)中,以
5、XRD、FTR、SEM等表征負(fù)載材料ABmiO(1),并以TG/DSC和TPD/MS摘要對(duì)負(fù)載材料AB:NiO(1)=1:4的儲(chǔ)氫性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,AB:NiO(11=1:4負(fù)載材料的熱解放氫溫度與原料AB相差僅3.6。C,但放氫過(guò)程中無(wú)氨氣和硼嗪產(chǎn)生。(4)以均勻沉淀模板法合成NiO(2):按照六水氯化鎳:十二烷基硫酸鈉:尿素:蒸餾水為20:40:600:1200的摩爾比混合,在40oC水域中攪拌0.5.1h,隨后置入80oC烘箱均勻沉淀20h,再經(jīng)抽濾、水洗、醇洗,60。C烘干12h,最后在電爐
6、中以1oC/min的升溫速率焙燒至300oC并保溫3h,制得NiO(2)粉末與JCPDSNo.65.2091相一致,為由薄片卷曲而成的球型顆粒。將客體AB以AB:NiO(2)=1:1,1:2,1:4比例加載到NiO(2)中,以XRD、FTIR、SEM等表征負(fù)載材料AB/NiO(2),并以TG/DSC和TPD/MS對(duì)負(fù)載材料AB:NiO(2)=1:4的儲(chǔ)氫性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,AB:NiO(2)=1:4負(fù)載材料的熱解放氫溫度與原料AB相差10.2oC,放氫過(guò)程中無(wú)氨氣和硼嗪產(chǎn)生。(5)以回流非模板法合成N
7、iO(3):按照六水氯化鎳:六次甲基四胺:蒸餾水為20:200:350000的摩爾比混合,在140oC加熱回流2.5h,再經(jīng)抽濾、水洗、醇洗,60.70oC烘干12h,最后在電爐中以1oC/min的升溫速率焙燒至300oC并保溫3h,得到NiO(3)粉末與JCPDSNo.89.7130相一致,為由薄片交織而成的網(wǎng)狀體。以AB:NiO(3)=1:1,1:2,1:4比例負(fù)載AB,以XRD、FT取、SEM等表征負(fù)載材料AB/NiO(3),并以TG/DSC和TPD/MS對(duì)負(fù)載材料AB:NiO(3)=l:4的儲(chǔ)氫性
8、能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,AB:NiO(3)=1:4負(fù)載材料的熱解放氫溫度與原料AB相差2.2oC,放氫過(guò)程中無(wú)氨氣和硼嗪產(chǎn)生。(6)采用反應(yīng)球磨法制備鎂基過(guò)渡金屬氫化物。以納米Fe:微米MgI--12=l:3摩爾比混合并球磨55h,制得與JCPDSNo.38.843相一致的M&FeH6相,產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的Fe和MgH2。相類似,以納米Co:微米MgH2=2:5摩爾比混合并球磨12h,完全反應(yīng)制得與JCPDSNo.78.215相