發(fā)布時(shí)間：2021-11-20 09:57

　　氫能是一種安全、清潔的可再生能源,已經(jīng)被利用在工業(yè)上的各個(gè)方面,尤其是在質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）系統(tǒng)中。限制燃料電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素之一就是安全高效的儲(chǔ)氫系統(tǒng),目前用于車(chē)載燃料電池的供氫系統(tǒng)是壓縮儲(chǔ)氫,這種儲(chǔ)氫方法儲(chǔ)氫質(zhì)量密度很低,而且要求極高的壓強(qiáng),帶有一定的危險(xiǎn)性,達(dá)不到燃料電池汽車(chē)用氫氣的制定標(biāo)準(zhǔn)。硼氫化鈉（NaBH4）是一種具有高儲(chǔ)氫質(zhì)量密度的物質(zhì)（10.8 wt.%）,在堿性溶液中可以穩(wěn)定存在。在常溫、適當(dāng)催化劑的條件下,可以與甲醇反應(yīng)安全、可控的連續(xù)產(chǎn)氫。因此,高性能、可控催化劑的研究就成了硼氫化鈉甲醇醇解產(chǎn)氫體系發(fā)展的關(guān)鍵因素。本論文對(duì)Ru基催化劑的制備及產(chǎn)氫測(cè)試進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:1、采用Hummers改良法制備的氧化石墨烯為載體,化學(xué)還原法制備了釕鐵合金納米催化劑（Ru-Fe/GO）。探究了催化劑組分對(duì)硼氫化鈉甲醇醇解反應(yīng)速率的影響,當(dāng)Ru:Fe為6:1時(shí),催化劑的活性最高,平均速率約為473 mL·min-1·g-1。討論了溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,并根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算可得活化能為59.33 kJ·mol-1。2、采用化學(xué)鍍與電鍍聯(lián)合的方法制備出了海綿狀鏤空結(jié)構(gòu)... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＰＥＭＦＣ發(fā)電的原理圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ＰＥＭＦＣ．??

?第一章緒論???１．２．１．３氫核聚變??氫核聚變也叫核熱反應(yīng)，即氫原子核（氘和氣）在高溫高壓下通過(guò)相互吸引、碰??撞結(jié)合成較重的原子核（如氦）時(shí)，可在瞬間釋放出巨大的能量，圖１－２為氘、氚核??聚變示意圖。從理論上看，盡管核聚變釋放的能量非常充足，但目前科學(xué)家還沒(méi)有找??出對(duì)瞬間產(chǎn)生的能量進(jìn)行有效利用的方法［１５］，盡管未來(lái)想要實(shí)現(xiàn)可控的氫核聚變反應(yīng)??的任務(wù)非常困難，但其所蘊(yùn)藏的巨大利益，正吸引著世界上的科學(xué)研究者極大的興趣。??８?＋?必一．＠?＾＾０??圖１－２氘、氚核聚變示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｎｕｃｌｅａｒ?ｆｕｓｉｏｎ?ｆｏｒ?？Ｈ?ａｎｄ?，Ｈ．??１．２．２?氫能的存儲(chǔ)??氫能作為２１世紀(jì)最具發(fā)展前景的清潔能源，應(yīng)用非常廣泛，然而氫氣的存儲(chǔ)、??運(yùn)輸、純度以及含量都會(huì)決定了氫能能否更好有效的利用，從現(xiàn)在的技術(shù)來(lái)看，實(shí)現(xiàn)??氫能的產(chǎn)業(yè)化仍然還有很長(zhǎng)的路要走。目前，氫氣常見(jiàn)的存儲(chǔ)方式有壓縮儲(chǔ)氫、液化??儲(chǔ)氫以及金屬氫化物儲(chǔ)氫等，如何更加高效的儲(chǔ)氫是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。??１．２．２．１壓縮儲(chǔ)氫??壓縮儲(chǔ)氫是指將氫氣以氣態(tài)的形式儲(chǔ)存在鋼瓶中，這種形式的儲(chǔ)氫技術(shù)是目前最??常用的方法［１６］。這就對(duì)使用的鋼瓶的要求比較嚴(yán)格了，運(yùn)輸氫氣的時(shí)候，一般要求工??作壓力在１２－１５兆帕（ＭＰａ），有的甚至高達(dá)２００兆帕（ＭＰａ），因此儲(chǔ)存氫氣就需要??高強(qiáng)度耐壓的鋼瓶，但由于氫氣的密度太小，僅為０．０８９９?ｇ／Ｌ，這就導(dǎo)致了高壓壓縮??儲(chǔ)氫的質(zhì)量密度不高［１７］。而且，如果極大地增加壓力，可能會(huì)導(dǎo)致氫氣的逸出或者氫??脆情況的出現(xiàn)［１８］。所以關(guān)于高壓儲(chǔ)氫的研宄

出氫氣。它的儲(chǔ)存能量密度??高，且安全性能好，被視為最具發(fā)展前景的儲(chǔ)氫技術(shù)。常見(jiàn)的固態(tài)儲(chǔ)氫材料有：合金??儲(chǔ)氫材料、配位氫化物、Ｂ－Ｎ基儲(chǔ)氫物質(zhì)以及微孔材料儲(chǔ)氫。??（１）金屬合金儲(chǔ)氫??金屬合金儲(chǔ)氫是指金屬原子與氫原子在適當(dāng)條件下以氫化物的形式儲(chǔ)存９Ｈ２［２５］。??氫分子通過(guò)范德華力吸附在金屬合金的表面，分解成氫原子，這些氫原子就會(huì)滲透到??金屬原子的間隙中，形成金屬氫化物，發(fā)生放熱反應(yīng)來(lái)吸收儲(chǔ)存氫氣，改變溫度條件??便可發(fā)生吸熱反應(yīng)來(lái)釋放所吸收的氫氣，其吸放收氫氣的微觀原理如圖１－３?［２６］。釋放??氫氣的過(guò)程非常安全，如ＴｉＦｅ?＜３．９?Ｍｎ?ａｉ儲(chǔ)氫材料操作溫度和壓力分別為２５?°Ｃ和５．８??ｂａ“２７－２８］。??Ｍｙｄｒｏｉ＾ｅｎ?Ｈｙ＜ｉｒｏｇｅｎ?ｇｒｆＰ??：ｊ；；：?＾?ｕｆａｔ??ｓ—?？Ｍｅｗｌｃｒｙａａｌ?ｌｋａ，ｍ?Ｍ？ａｌ?ｈｙｄｒｉｄｅ?ｎｙｓｔｉ．１??圖１－３金屬合金吸放氫的微觀原理??Ｆｉｇ．?１－３?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｏｒ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ａｌｌｏｙ．??（２）配位氫化物??盡管金屬合金儲(chǔ)氫的方法有較高的體積儲(chǔ)氫密度，但金屬合金的摩爾質(zhì)量通常都??比較高，這樣就會(huì)降低材料的質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度，配位氫化物材料如ＮａＢＨ４或ＬｉＢＨ４等，??這種以輕元素和氫組成的復(fù)合氫化物具有更高的質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度，Ｕｔｋｅ等人將ＴｉＣｌ３??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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