人類社會(huì)的高速發(fā)展,使得全世界對(duì)能源的需求量不斷增長(zhǎng),人類所使用的一次能源從化石燃料等不可再生能源向太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源轉(zhuǎn)化已是大勢(shì)所趨。然而,這些可再生能源通常缺少轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存和恢復(fù)的途徑,而作為二次能源的氫能,恰恰為一次能源、化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)提供了高效的途徑。隨著近年對(duì)氫能的研究,氫能的存儲(chǔ)和迅速釋放也成為了一個(gè)明星課題。作為化學(xué)儲(chǔ)氫的一種方式,硼氫化鈉（Na BH4）以其高氫儲(chǔ)量、氫氣釋放便捷和相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),受到了廣泛關(guān)注。本文以Na BH4水解為理論基礎(chǔ),制備了Na BH4水解所需催化劑,設(shè)計(jì)了氫氣發(fā)生及凈化系統(tǒng)并對(duì)其制氫的效率與純度進(jìn)行了考察,最終將其應(yīng)用于集成的燃料電池系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了50-80W級(jí)燃料電池應(yīng)用性設(shè)計(jì)。本文首先從NaBH4水解原理出發(fā),制備了用于Na BH4堿性溶液水解的催化劑,催化劑通過(guò)浸漬還原的方法制備,以非晶態(tài)Co-B-P為有效催化成分,以泡沫鎳為搭載基體。本文還對(duì)不同負(fù)載量的Co-B-P/泡沫鎳催化劑的反應(yīng)催化效率進(jìn)行了初步測(cè)試,在對(duì)15wt%Na BH4溶液催化時(shí),負(fù)載率43%的催化劑最高催化速度可達(dá)每平方厘米240ml/min（... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鐵磁性搭載催化劑的氫氣發(fā)生結(jié)構(gòu)

圖 1-2 氫氣壓力開(kāi)關(guān)氫氣發(fā)生器針對(duì)燃料腔和廢液腔的雙腔結(jié)構(gòu)體積大，帶來(lái)的體能量密度下降的問(wèn)題26]等設(shè)計(jì)了如圖 1-3 所示的單腔結(jié)構(gòu)。單腔結(jié)構(gòu)初始裝有 NaBH4溶液，通液罐底部由進(jìn)液泵抽液進(jìn)入單管反應(yīng)器，反應(yīng)生成的氫氣和 NaBO2溶液，孔過(guò)濾材料過(guò)濾反應(yīng)結(jié)束后可能伴隨的殘?jiān)�，返回燃料罐，溶液留在燃料罐氣則從上方的氫氣出口導(dǎo)出。由于反應(yīng)消耗了水，生成物的溶液體積小于消溶液體積，可以燃料罐中空余部分可以容納水解的生成物。該裝置可以將兩液罐合二為一，但代價(jià)時(shí)燃料罐中燃料濃度越來(lái)越低，導(dǎo)致產(chǎn)氫效率的下及最后廢液清理時(shí)必然由剩余燃料所造成的浪費(fèi)。

圖 1-2 氫氣壓力開(kāi)關(guān)氫氣發(fā)生器和廢液腔的雙腔結(jié)構(gòu)體積大，帶來(lái)的體能量密度圖 1-3 所示的單腔結(jié)構(gòu)。單腔結(jié)構(gòu)初始裝有 N液泵抽液進(jìn)入單管反應(yīng)器，反應(yīng)生成的氫氣和濾反應(yīng)結(jié)束后可能伴隨的殘?jiān)祷厝剂瞎�，溶氫氣出口�?dǎo)出。由于反應(yīng)消耗了水，生成物的溶以燃料罐中空余部分可以容納水解的生成物。該，但代價(jià)時(shí)燃料罐中燃料濃度越來(lái)越低，導(dǎo)致理時(shí)必然由剩余燃料所造成的浪費(fèi)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于氫氣發(fā)生器的微型燃料電池系統(tǒng)[D]. 劉天慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]質(zhì)子交換膜燃料電池控制策略研究[D]. 朱星光.西南交通大學(xué) 2013
[3]硼氫化鈉水解制氫催化劑的研究[D]. 翟瑞華.中國(guó)石油大學(xué) 2011



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