面向氫能領域中高密度安全儲氫的重大需求,研發(fā)高容量儲氫材料是當前儲氫技術的重要核心內容,受到世界各國研究人員的廣泛關注。在眾多的儲氫材料體系中,MgH2因其具有高儲氫容量、低廉的價格、豐富的資源貯存和環(huán)境兼容性,被認為是最具有應用前景的儲氫材料之一。但是,該體系儲氫材料存在吸放氫溫度高、動力學性能差和熱力學穩(wěn)定性高等問題,限制了其在氫能領域的實際應用。針對上述問題,本論文以輕金屬鎂基儲氫材料為研究對象,對MgH2的可逆儲氫性能采用了基于碳納米管的催化摻雜和納米限域改性,從而實現(xiàn)了Mg基納米復合體系吸放氫熱力學與動力學、循環(huán)穩(wěn)定性能的顯著提升,并結合先進的結構分析技術闡明了基于碳納米管改性MgH2吸放氫性能的作用機理。首先,本文利用碳化前驅體ZIF-67的方法合成了碳納米管原位負載Co納米顆粒（Co@CNTs）催化劑,并通過球磨引入MgH2中。結果表明,Co@CNTs催化改性MgH2體系的吸放氫動力學得到顯著改善,其在300℃下20 min內即可釋放出6.48 wt.%的氫氣,放氫活化能降至130.36 kJ/mol。在球磨過程中,碳納米管被機械力撕裂為薄的碳絮并均勻包裹于MgH2的顆粒... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

氛能系統(tǒng)t}o}Figurel.lSchematicdiagramofthehydmg}energysystem}o}.

?Ｈ２?（ｌｉｑｕｉｄ）?Ｈ２?（２００?ｂａｒ）??圖１．３不同儲氫方式體積的比較??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖｏｌｕｍｅｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｍｅｔｈｏｄｓ．??４??

．．?＾ｗ＾ｉ；??圖１．２幾種典型車載儲氫材料的性能［５４］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｆｏｒ?ｏｎ－ｂｏａｒｄ?ｓｔｏｒａｇｅ１＾５４１．??化學儲氫是目前儲氫領域中最受關注、最多研究的一種儲氫方法，其儲氫的??原理是氫氣分子參與化學反應，形成化學鍵或配位絡合，以氫化物的形式來實現(xiàn)??儲氫［％５８］。在吸氫過程中，氫分子先被吸附于儲氫材料表面，并解離為氫原子，??再與材料發(fā)生化學反應形成氫化物；在放氫過程中，氫化物斷鍵釋放氫原子，氫??原子再結合形成氫分子并釋放氫氣。與其他幾種儲氫技術相比，化學儲氫方法相??對安全、質量儲氫密度高且適用于可移動式供能，但因需克服吸放氧化學反應中??的能量勢壘，一般需要比較高的操作溫度。另外，該儲氫方法還需解決吸放氫動??力學和熱力學以及循環(huán)穩(wěn)定性能等一系列問題。??ＭｇｊＮｉＨ

【參考文獻】：
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本文編號：3419757