储氢材料配位氢化物ca(AlH4)2 氟化物掺杂放氢性能 论文

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48h,合成产物加热至250°C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90h制备成精细NaAlH4;然后再将其与CaCl2球磨20h制备成Ca(AlH4)2。采用此法…更多还原§【Abstract】Inrecentyears,lightmetalcomplexhydrideslikeNaAlH4havebeeninvestigatedintenselyasanewtypeofhydrogenstoragematerialsjustbeacaseoftheirhighhydrogenstoragecapacity.Themainstrategiesofhydrogenstorageresearcharescreeningoutnewmaterialswithmoreexcellentpropertiesandoptimizingtheexistingmaterials.Basedonthesummaryofresearchesaboutthelightmetalcomplexhydridesintheworld,thispaperelucidatedtwowaysofpreparingCa(AlH4)2usingdifferentraw...更多还原§【关键词】储氢材料；配位氢化物；ca(AlH)；氟化物掺杂；42放氢性能；【Keywords】hydrogenstoragematerials；complexhydrides；Ca(AlH)；dopingwithfluorides；hydrogendesorption42performance；摘要6-7Abstract7-8第一章绪论11-18氢能111.2储氢材料的应用和研究概况11-15传统金属氢化物储氢131.2.2物理吸附储氢13-141.2.3配位氢化物储氢141.2.4其它方式储氢14-151.3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金属配位氢化物简介18-19Ca(AlH_4)_2配位氢化物的研究进展19-242.3问题的提出及本文主要研究内容24-26第三章实验方法26-303.1实验原料及样品制备263.1.1实验原料263.1.2样品成分设计263.2样品制备26-273.3样品的组织与微观结构分析27-28X射线衍射(XRD)分析273.3.2傅里叶红外分析(FTIR)分析273.3.3热重/差热扫描/质谱(TG/DSC/MS)联用分析27-283.3.4X射线光电子能谱(XPS)分析283.4储氢性能测试28-30储氢性能测试装置28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利用NaAlH_4与CaCl_2反应球磨制备Ca(AlH_4)_230-35Ca(AlH_4)_2样品的制备过程和微观结构30-32Ca(AlH_4)_2样品的放氢性能32-35利用NaH/Al与CaCl_2反应球磨制备Ca(AlH_4)235-40Ca(AlH_4)_2样品的制备过程和微观结构35-37Ca(AlH_4)_2样品的放氢性能分析37-404.3两种Ca(AlH4)_2合成方法的比较40-424.4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43-55TiF_3掺杂对Ca(AlH_4)_2体系放氢性能的影响及机理研究43-49FeF_3掺杂对Ca(AlH_4)_2体系放氢性能的影响及机理研究49-53本章小结53-55第六章钙铝氢化物的多元化改性研究55-68LiCa(AlH_4)_3的制备及其吸放氢性能55-58NaCaAlH_6的制备及其吸放氢性能58-62LiCaAlH_6的制备及其吸放氢性能62-67本章小结67-68第七章总结与展望68-707.1Ca(AlH_4)_2的反应球磨制备及放氢性能研究687.2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钙铝氢化物的多元化改性研究69对今后工作的建议与展望69-70参考文献