發(fā)布時間：2021-02-19 19:46

　　配位氫化物作為儲氫材料的吸/放氫過程主要有2個瓶頸:一是放氫動力學所需克服的勢壘過高;二是需要外環(huán)境提供較高的熱力學驅(qū)動力。前者可以通過催化劑降低放氫動力學勢壘,但卻不能解決熱力學問題,這也是現(xiàn)今高儲氫量氫化物不能實際應(yīng)用的原因之一。考慮到儲氫容量因素,Na Al H4和Li Al H4無疑是研究高氫容量配位氫化物的首選材料。本文以Na Al H4和Li Al H4的第一步放氫反應(yīng)為研究對象,通過對放氫反應(yīng)過程中的反應(yīng)物、中間物質(zhì)和生成物以及催化的研究,嘗試解決Li Al H4第一步放氫反應(yīng)不可逆的瓶頸,探索了Li3Al H6通過Al H3作為中間反應(yīng)物再氫化生成Li Al H4的反應(yīng)機制。本文從電子結(jié)構(gòu)和能量層次上研究了Ti對MAl H4（M=Li,Na）放氫性能影響的作用機理。摻雜能計算結(jié)果表明Ti摻雜在Li Al H4體系中更穩(wěn)定。Li Al H4體系中,Ti主要是降低了[Al H4]基團的穩(wěn)定性并傾向于占據(jù)Al位置。Ti的摻雜通過與Al和H成鍵,減弱[Al H4]基團中Al-H間相互作用,達到促進H釋放的目的。本文探索了Ti/Ni體相和（111）面摻雜對Al H3放氫性能的影響... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 氫的儲存方式
        1.2.1 物理儲氫方法
        1.2.2 化學儲氫方法
3和Al基堿金屬配位氫化物">    1.3 AlH₃和Al基堿金屬配位氫化物
3儲氫材料的研究現(xiàn)狀">        1.3.1 AlH₃儲氫材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 Al基堿金屬配位氫化物的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 材料體系與計算方法
    2.1 材料體系
4體系">        2.1.1 MAlH₄體系
3體系">        2.1.2 AlH₃體系
3AlH₆體系">        2.1.3 M₃AlH₆體系
    2.2 計算方法
        2.2.1 計算軟件
        2.2.2 計算細節(jié)
4（M=Li,Na）的放氫性質(zhì)影響機制">第3章 Ti對MAlH₄（M=Li,Na）的放氫性質(zhì)影響機制
    3.1 引言
4的結(jié)構(gòu)特征">    3.2 MAlH₄的結(jié)構(gòu)特征
4的放氫性能的影響機制">    3.3 Ti對MAlH₄的放氫性能的影響機制
        3.3.1 替代摻雜
        3.3.2 間隙摻雜
    3.4 本章小結(jié)
3（111）表面的放氫性質(zhì)研究">第4章 Ti對AlH₃（111）表面的放氫性質(zhì)研究
    4.1 引言
3表面研究">    4.2 AlH₃表面研究
3（111）表面放氫性能影響">    4.3 Ti/Ni摻雜AlH₃（111）表面放氫性能影響
        4.3.1 替代摻雜
        4.3.2 Ti/Ni原子的表面吸附
    4.4 本章小結(jié)
3-M₃AlH₆（M=Li,Na）體系中形成MAlH₄的作用機制">第5章 Ti催化AlH₃-M₃AlH₆（M=Li,Na）體系中形成MAlH₄的作用機制
    5.1 引言
3AlH₆結(jié)構(gòu)特征">    5.2 M₃AlH₆結(jié)構(gòu)特征
3AlH₆本征缺陷的影響機制">    5.3 Ti摻雜對M₃AlH₆本征缺陷的影響機制
3AlH₆（010）表面的放氫性能的影響機制">    5.4 Ti替代Al摻雜對M₃AlH₆（010）表面的放氫性能的影響機制
3AlH₆（010）表面體系放氫性能影響">        5.4.1 Ti替代Al摻雜對Na₃AlH₆（010）表面體系放氫性能影響
3AlH₆（010）表面體系放氫性能影響">        5.4.2 Ti替代Al摻雜對Li₃AlH₆（010）表面體系放氫性能影響
3-M₃AlH₆（M=Li,Na）體系中形成MAlH₄的作用機制">    5.5 Ti催化AlH₃-M₃AlH₆（M=Li,Na）體系中形成MAlH₄的作用機制
3在Li₃AlH₆表面的吸附行為">        5.5.1 AlH₃在Li₃AlH₆表面的吸附行為
3-Li₃AlH₆表面的催化機制">        5.5.2 Ti對AlH₃-Li₃AlH₆表面的催化機制
    5.6 本章小結(jié)
4（M=Li,Na）分子團簇的放氫性質(zhì)影響機制">第6章 石墨炔對MAlH₄（M=Li,Na）分子團簇的放氫性質(zhì)影響機制
    6.1 引言
    6.2 計算方法
4分子的放氫性能影響">    6.3 GD/GP對MAlH₄分子的放氫性能影響
        6.3.1 結(jié)構(gòu)特征
        6.3.2 H解離能
        6.3.3 電子結(jié)構(gòu)
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點
展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ti催化劑對NaAlH4和Na3AlH6可逆儲氫性能的影響[J]. 任玲.  昆明學院學報. 2013(03)
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[3]雜質(zhì)晶型對AlH3樣品穩(wěn)定性和安全性影響的研究[J]. 朱朝陽,馬煜,張素敏,王宏志,曹一林.  含能材料. 2011(06)
[4]MAlH4（M=Li,Na）儲氫材料[J]. 陶占良,陳軍.  化學進展. 2009(09)
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博士論文
[1]Mg（BH4）2儲氫材料摻雜改性的第一性原理研究[D]. 時斌.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]幾種低維儲氫材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能預(yù)測[D]. 郭艷華.南京大學 2013
[3]摻雜Ti的NaAlH4相關(guān)系和缺陷熱力學的第一原理研究[D]. 黃存可.華南理工大學 2009

碩士論文
[1]MgF2表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及Ta在其表面吸附的密度泛函研究[D]. 張莉莉.太原理工大學 2011
[2]RENi5基合金電子結(jié)構(gòu)及儲氫性能研究[D]. 黃紅強.廣西大學 2011
[3]摻雜元素對LiAlH4和LiBH4放氫性能影響的第一性原理研究[D]. 黨文強.蘭州理工大學 2011



本文編號：3041597