發(fā)布時(shí)間：2022-02-19 18:57

　　配位氫化物是眾多固態(tài)儲(chǔ)氫材料中廣受關(guān)注的一種高容量?jī)?chǔ)氫材料,其中NaAlH₄一直是其研究熱點(diǎn)。為了提升配位氫化物在未來(lái)儲(chǔ)氫領(lǐng)域中的應(yīng)用,必須改善其可逆吸放氫溫度、動(dòng)力學(xué)性能、循環(huán)性能,以適應(yīng)不同的儲(chǔ)氫燃料電池應(yīng)用場(chǎng)景。本文采用一種安全高效的方式制備多種新型二維層狀MXene材料（Ti₃C₂和Ti₂C和Nb₂C）,隨后利用反應(yīng)球磨法球磨將層狀MXene材料摻雜到NaAlH₄體系,并采用Sievert型吸放氫儀器測(cè)試該體系的吸放氫性能,綜合運(yùn)用差示掃描量熱、X射線衍射、掃描電鏡、能量色散X射線光譜、X射線光電子能譜、傅里葉變換紅外光譜儀等多種分析測(cè)試手段對(duì)樣品的儲(chǔ)氫性能、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析。（1）通過(guò)MILD方法（以鹽酸和氟鹽為原料）實(shí)現(xiàn)層狀MXene材料Ti₃C₂的安全高效制備,利用球磨得到了NaH/Al-Ti₃C₂復(fù)合材料。NaH/Al-Ti₃... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源危機(jī)和清潔能源
    1.2 氫能與儲(chǔ)氫材料
    1.3 輕金屬配位鋁氫化物及其應(yīng)用
第二章 文章綜述及本文研究思路
    2.1 NaAlH_4的特性與結(jié)構(gòu)
    2.2 NaAlH_4的吸放氫機(jī)理和熱力學(xué)性質(zhì)
    2.3 NaAlH_4儲(chǔ)氫材料的改性研究
        2.3.1 納米化改性
        2.3.2 催化改性
    2.4 本文的研究思路及主要研究?jī)?nèi)容
第三章 實(shí)驗(yàn)方法
    3.1 樣品的制備
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.1.3 樣品制備
    3.2 樣品的儲(chǔ)氫性能測(cè)試
        3.2.1 儲(chǔ)氫性能測(cè)試儀
        3.2.2 程序控制脫附法(TPD)測(cè)試
        3.2.3 等溫放氫實(shí)驗(yàn)
        3.2.4 等溫吸氫實(shí)驗(yàn)
        3.2.5 差示掃描量熱法(DSC)/熱重法(TG)實(shí)驗(yàn)
        3.2.6 循環(huán)性能測(cè)試
    3.3 樣品的組織與微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        3.3.2 掃描電鏡(SEM)和能量色散X射線光譜(EDS)分析
        3.3.3 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析
        3.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
第四章 MILD方法制備Ti_3C_2原位摻雜對(duì)NaH/Al體系儲(chǔ)氫性能及催化機(jī)理的影響
    4.1 引言
    4.2 二維MXene材料Ti_3C_2的安全高效制備
    4.3 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)氫性能
    4.4 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的循環(huán)性能及其機(jī)理探究
        4.4.1 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的循環(huán)性能
        4.4.2 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的催化性能探究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 M_2X型 MXene-Ti_2C原位摻雜對(duì)NaH/Al體系儲(chǔ)氫性能及催化機(jī)理的影響
    5.1 引言
    5.2 M_2X型 MXene-Ti_2C的安全高效制備
    5.3 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料的制備與儲(chǔ)氫性能
        5.3.1 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料的測(cè)試
        5.3.2 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料吸放氫性能的測(cè)試
        5.3.3 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料循環(huán)性能的測(cè)試
    5.4 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料的催化性能探究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 Nb_2C摻雜對(duì)NaAlH_4體系儲(chǔ)氫性能及催化機(jī)理的影響
    6.1 引言
    6.2 Nb_2C的安全高效制備
    6.3 Nb_2C摻雜NaAlH_4的制備及儲(chǔ)氫性能測(cè)試
    6.4 NaAlH4-Nb_2C體系的機(jī)理探究
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 MILD方法制備Ti_3C_2原位摻雜對(duì)NaH/Al體系儲(chǔ)氫性能及催化機(jī)理的影響
    7.2 M_2X型 MXene-Ti_2C原位摻雜對(duì)NaH/Al體系儲(chǔ)氫性能及催化機(jī)理的影響
    7.3 Nb_2C摻雜對(duì)NaAlH_4體系儲(chǔ)氫性能及催化機(jī)理的影響
    7.4 對(duì)今后工作的建議和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Crystal structure evolution of complex metal aluminum hydrides upon hydrogen release[J]. Claudia Weidenthaler.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[2]輕質(zhì)氫化物儲(chǔ)氫材料:挑戰(zhàn),進(jìn)展和展望（英文）[J]. 李麗,黃一可,安翠華,王一菁.  Science China Materials. 2019(11)
[3]Direct synthesis and dehydrogenation properties of NaAlH4 catalyzed with ball-milled Ti–B[J]. Li Li,Zi-Chao Zhang,Yi-Jing Wang,Li-Fang Jiao,Hua-Tang Yuan.  Rare Metals. 2017(06)



本文編號(hào)：3633443