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《硼氫化鋅儲(chǔ)氫材料的制備與放氫性能研究》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。
1、中圖分類號(hào)UDCTGl39．731碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼10533硼氫化鋅儲(chǔ)氫材料的制備與放氫性能研究InvestigationonthepreparationanddehydrogenationpropertiesofZn(BH4)2hydrogenstoragematerial作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：楊寶剛材料工程儲(chǔ)氫材料粉末冶金研究院李松林教授論文答辯日期迦!墨：區(qū)!I答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)2013年5月原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)
2、行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：日期：絲!查年量月_／q_D學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、
3、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：趁璧赳導(dǎo)師簽名：塑!鹽日期：竺!三年!月上日硼氫化鋅儲(chǔ)氫材料的制備與放氫性能研究摘要：氫能被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色新能源，開發(fā)中、低溫吸放氫的高儲(chǔ)氫密度材料是實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模應(yīng)用的前提。Zn(Bt-h)2具有脫氫溫度低和儲(chǔ)氫容量高的特點(diǎn)，是一種很有潛力的儲(chǔ)氫材料。本文以NaBH4和ZnCl2粉末為原料，分別采用化學(xué)法和機(jī)械球磨法制備Zn(BH4)2儲(chǔ)氫材料
4、，并表征了Zn(BH4)2結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，研究Zn(BH4)2放氫反應(yīng)機(jī)理及添加劑對(duì)其放氫性能的影響，闡明了多壁碳納米管(MWCNTs)對(duì)該體系的催化機(jī)理。最后，探討了Zn(BH4)2．LiNH2復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能。主要結(jié)論如下：化學(xué)法和機(jī)械球磨法均可合成Zn(BI-h)2儲(chǔ)氫材料，合成過程遵循如下反應(yīng)路徑：ZnCl2+2NaBH4--*Zn(Bt-14)2+2NaCl。反應(yīng)原料NaBI-14和ZnCl2粉末經(jīng)2h高能球磨即可獲得Zn(BH4)2，結(jié)果表明機(jī)械球磨法具有反應(yīng)周期短和工藝簡單等優(yōu)
5、點(diǎn)。明確了Zn(BH4)2的XRD特征峰位集中在20=22。，25～30。和35～40。。Zn(BH4)2儲(chǔ)氫材料的放氫反應(yīng)發(fā)生在50～l50℃，主要的放氫反應(yīng)為：Zn(BH4)2--oZn+B2H6+H2。其中，脫氫時(shí)B元素以硼烷的形式逸出造成該體系不可逆儲(chǔ)氫。研究了Co、Cr、Ce02、TiH2和多壁碳納米管對(duì)Zn(BH4)2放氫性能的影響，結(jié)果表明添加5wt．％MWCNTs后Zn(BH4)2體系的放氫反應(yīng)在50～125℃進(jìn)行，脫氫終了溫度降低了25℃，具有最好催化效果；添加5wt．％的Co
6、對(duì)Zn(BH4)2熱穩(wěn)定性有一定的改善作用，但絕大部分放氫反應(yīng)仍需加熱至100℃以上才能進(jìn)行；Ce02、TiH2和Cr對(duì)Zn(BI-14)2體系沒有明顯的催化作用。然而，MWCNTs僅對(duì)Zn(BH4)2體系脫氫溫度產(chǎn)生影響，并不能改變?cè)摬牧系姆艢浞磻?yīng)歷程。其催化機(jī)制是：①碳納米管具有較高的表面能，其有利于降低Zn(BH4)2放氫反應(yīng)焓變值；②碳納米管部分價(jià)電子可能參與Zn(BH4)2的放氫反應(yīng)；③碳納米管在球磨過程刺入Zn(BI-14)2顆粒形成微觀脫氫通道；④碳納米管具有潤滑作用，可以阻止球磨
7、產(chǎn)物發(fā)生嚴(yán)重團(tuán)聚。Zn(BH4')2．LiNH2復(fù)合體系在116℃和193℃時(shí)分別發(fā)生熔化和熱分解。隨著放氫溫度的升高，體系在150℃時(shí)放氣量為O．015mol／g；在200℃時(shí)，材料的氣體逸出量增加至0．018mol／g。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，提高放氫溫度對(duì)該體系的放氫動(dòng)力學(xué)影響有限。循環(huán)吸氫實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Zn(BH4)2．LiNH2在150℃、0．1MPaH2條件下不能可逆吸氫。圖36幅，表6個(gè)，參考文獻(xiàn)93篇。關(guān)鍵詞：儲(chǔ)氫材料；硼氫化鋅；機(jī)械球磨；放氫性能；催化機(jī)理分類號(hào)：TGl39．7Investig
8、ationonthepreparationanddehydrogenationpropertiesofZn(BH4)2hydrogenstoragematerialAbstract：Hydrogenenergyisknownasanewkindofgreenenergyinthe21stcentury．Itisapreconditiontoachievelarge-scaleapplicationofhydrogenbeforedevelopingasortofmaterialwithhighh
