储氢材料金属铝氢化合物吸放氢性能催化机理论文

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1、Li-Mg-Al-H配位氢化物的合成及其储氢性能【摘要】在全面综述新型轻金属铝氢化合物储氢材料研究进展的基础上,本文确定以Li-Mg-Al-H配位氢化物体系为研究对象。通过XRD、FTIR、TPD和放氢性能测试等实验方法,研究了LiMg(AlH4)3合成制备及其吸放氢性能和机理、Ti基催化剂对LiMg(AlH4)3吸放氢性能的影响以及Li3AlH6/MgH2复合体系的储氢性能。LiMg(AlH4)3是通过球磨摩尔比为3：1的LiAlH4和MgCl2混合物4个小时制备得到的。XRD和FTIR分析表明,球磨产物为LiMg(AlH4)3和LiCl。放氢测试显示,LiMg(AlH4

2、)3分解放氢主要分为三步,共可放出8.78wt%的氢气。放氢动力学测试发现,LiMg(AlG4)3第一步分解放氢反应的表观活化能约为94.6kJ/mol。进一步研究可知,LiMg(AlH4)3第一步分解放氢反应是形核率逐渐增加的扩散控制过程。吸氢测试显示,放氢样品仅能吸收约1.5wt%的氢气,其可逆吸氢物质主要为Al3Mg2。为了降低LiMg(AlH4)3的放氢温度,研究了不同Ti基化合物(TiF3、TiF4、TiO2和TiSi2)添加对其储氢性能的影响规律及其机制。... 更多还原【Abstract】Basedonthereviewoftheprogressintheme

3、talaluminiumhydridesforhydrogenstorage,theLi-Mg-Al-Hcomplexsystemwasselectedastheresearchobjectinthiswork.BymeansofXRD,FTIR,TPDandhydrogendesorptionmeasurements,thefollowingthreecontentswereinvestigated:thepreparation,hydrogendesorptionpropertiesandmechanismsofLiMg(AlH4)3,andtheeffectsofva

4、riouscatalystsonthehydrogenstorageperformanceofLiMg(AlH4)3,andthehydrogenstorageperformancesoftheLi3Al... 更多还原【关键词】储氢材料；金属铝氢化合物；吸放氢性能；催化机理；【Keywords】Hydrogenstoragematerials；Alanates；Hydrogenabsorption/desorptionproperties；Catalyticmechanism；摘要6-7ABSTRACT7-8第一章绪论11-171.1引言111.2储氢技术现状11-121

5、.2.1低温液态储氢121.2.2高压气态储氢121.2.3固态储氢材料储氢121.3固态储氢材料的研究现状12-171.3.1Mg基储氢材料12-131.3.2金属有机框架储氢材料131.3.3合金储氢材料及其应用13-141.3.4金属硼氢基储氢材料141.3.5金属氮氢基储氢材料141.3.6金属铝氢基储氢材料14-17第二章金属铝氢配位氢化物的研究进展17-292.1NaAlH_4和Na_3AlH_617-192.2LiAlH_4和Li_3AlH_619-222.3Mg(AlH_4)_2和Ca(AlH_4)_222-232.4Na_2LiAlH_6和LiMg(AlH

6、_4)_323-252.5金属铝氢化合物催化放氢的机理研究25-262.5.1Ti在NaAlH_4催化放氢机理研究262.5.2F离子在NaAlH_4催化过程中的作用机理262.6复合金属铝氢化合物体系研究26-272.7问题的提出与研究内容27-29第三章实验与方法29-333.1实验用原材料与样品制备293.2XRD测试分析29-303.3红外吸收光谱分析303.4程序控温脱附测试(TPD)303.5储氢性能测试30-33第四章LiMg(AlH_4)_3的合成及其储氢性能33-454.1球磨对LiMg(AlH_4)_3合成的影响33-354.2LiMg(AlH_4)_3

7、的放氢性能及其机理35-384.3LiMg(AlH_4)_3的放氢动力学及其机理38-424.4LiMg(AlH_4)_3可逆吸放氢性能42-444.5本章小结44-45第五章钛基催化剂添加对LiMg(AlH_4)_3吸放氢性能的影响45-535.1钛基催化剂添加对LiMg(AlH_4)_3放氢性能的影响45-475.2催化剂添加对球磨后LiMg(AlH_4)_3结构的影响47-495.3TiF_3添加对LiMg(AlH_4)_3放氢动力学的影响49-515.4TiF_3添加对LiMg(AlH_4)_3可逆吸氢性能