储氢材料配位氢化物ca(AlH4)2 氟化物掺杂放氢性能 论文.doc

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1、钙铝配位氢化物的制备及放氢性能研究【摘要】 以NaAlH4为代表的金属配位氢化物已成为国际上高储氢密度新型储氢材料的研究热点。探索新材料、改善现有材料的性能是目前高性能储氢材料研究的主要思路。本文在对国内外金属配位氢化物储氢材料的研究进展进行综述的基础上,采用机械反应球磨手段,用不同原料通过两种方法设计制备了Ca(AlH4)2配位氢化物,并运用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(IR)、差示扫描量热法-热重-质谱联用(DSC-TG-MS)等方法对合成样品的微观结构和放氢性能进行表征分析,同时研究了氟化物(TiF3, FeF3)掺杂对Ca(AlH4)2体系储氢性能的影响规律,并探索了左侧阳离子多元

2、化的新型多元金属铝氢化物。对Ca(AlH4)2制备方法的研究表明,采用商用NaAlH4和CaCl2为原料反应球磨合成Ca(AlH4)2时至少需要48 h,合成产物加热至250时的前两步分解反应共释放5.2wt.%H2。采用NaH/Al和CaCl2为原料合成Ca(AlH4)2时需要通过两步完成：首先将NaH/Al在少量CeAl4催化作用下球磨90 h制备成精细NaAlH4;然后再将其与CaCl2球磨20 h制备成Ca(AlH4)2。采用此法.更多还原【Abstract】 In recent years, light metal complex hydrides like NaAlH4 have

3、been investigated intensely as a new type of hydrogen storage materials just beacase of their high hydrogen storage capacity.The main strategies of hydrogen storage research are screening out new materials with more excellent properties and optimizing the existing materials. Based on the summary of

4、researches about the light metal complex hydrides in the world, this paper elucidated two ways of preparing Ca(AlH4)2 using different raw.更多还原 【关键词】 储氢材料； 配位氢化物； ca（AlH4）2； 氟化物掺杂； 放氢性能； 【Key words】 hydrogen storage materials； complex hydrides； Ca（AlH4）2； doping with fluorides； hydrogen desorption pe

5、rformance； 摘要 6-7 Abstract 7-8 第一章 绪论 11-18 1.1 氢能 11 1.2 储氢材料的应用和研究概况 11-15 1.2.1 传统金属氢化物储氢 13 1.2.2 物理吸附储氢 13-14 1.2.3 配位氢化物储氢 14 1.2.4 其它方式储氢 14-15 1.3 储氢材料的储氢原理 15-18 第二章 文献综述:金属配位氢化物的研究进展 18-26 2.1 金属配位氢化物简介 18-19 2.2 Ca(AlH_4)_2配位氢化物的研究进展 19-24 2.3 问题的提出及本文主要研究内容 24-26 第三章 实验方法 26-30 3.1 实验原料及

6、样品制备 26 3.1.1 实验原料 26 3.1.2 样品成分设计 26 3.2 样品制备 26-27 3.3 样品的组织与微观结构分析 27-28 3.3.1 X射线衍射(XRD)分析 27 3.3.2 傅里叶红外分析(FTIR)分析 27 3.3.3 热重/差热扫描/质谱(TG/DSC/MS)联用分析 27-28 3.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 28 3.4 储氢性能测试 28-30 3.4.1 储氢性能测试装置 28 3.4.2 储氢性能测试方法 28-30 第四章 Ca(AlH_4)_2的反应球磨制备及放氢性能研究 30-43 4.1 利用NaAlH_4与CaCl_2反应

7、球磨制备Ca(AlH_4)_2 30-35 4.1.1 Ca(AlH_4)_2样品的制备过程和微观结构 30-32 4.1.2 Ca(AlH_4)_2样品的放氢性能 32-35 4.2 利用NaH/Al与CaCl_2反应球磨制备Ca(AlH_4)2 35-40 4.2.1 Ca(AlH_4)_2样品的制备过程和微观结构 35-37 4.2.2 Ca(AlH_4)_2样品的放氢性能分析 37-40 4.3 两种Ca(AlH4)_2合成方法的比较 40-42 4.4 本章小结 42-43 第五章 氟化物添加剂对Ca(AlH_4)_2体系放氢性能的影响及机理研究 43-55 5.1 TiF_3掺杂对

8、Ca(AlH_4)_2体系放氢性能的影响及机理研究 43-49 5.2 FeF_3掺杂对Ca(AlH_4)_2体系放氢性能的影响及机理研究 49-53 5.3 本章小结 53-55 第六章 钙铝氢化物的多元化改性研究 55-68 6.1 LiCa(AlH_4)_3的制备及其吸放氢性能 55-58 6.2 NaCaAlH_6的制备及其吸放氢性能 58-62 6.3 LiCaAlH_6的制备及其吸放氢性能 62-67 6.4 本章小结 67-68 第七章 总结与展望 68-70 7.1 Ca(AlH_4)_2的反应球磨制备及放氢性能研究 68 7.2 氟化物添加剂对Ca(AlH_4)_2体系放氢性能的影响及机理研究 68-69 7.3 钙铝氢化物的多元化改性研究 69 7.4 对今后工作的建议与展望 69-70 参考文献