在高容量固態(tài)儲(chǔ)氫材料研究領(lǐng)域,Mg(BH₄)₂因擁有14.9 wt.%的高儲(chǔ)氫容量而得到廣泛關(guān)注。但是,Mg(BH₄)₂存在放氫溫度過(guò)高、放氫動(dòng)力學(xué)性能差、放氫過(guò)程復(fù)雜、可逆性差等缺點(diǎn),嚴(yán)重影響了其實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)上述問(wèn)題,本文以Mg(BH₄)₂作為研究對(duì)象,采用催化改性、氫化物復(fù)合以及納米化改性等多種方式對(duì)Mg(BH₄)₂的儲(chǔ)氫性能進(jìn)行優(yōu)化改性,以期實(shí)現(xiàn)對(duì)Mg(BH₄)₂基儲(chǔ)氫材料放氫熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)以及循環(huán)放氫性能的顯著改善,并探究闡明其改性機(jī)理。首先,本文采用兩種雙金屬過(guò)渡金屬氟化物K₂TiF₆和K₂NbF₇作為催化劑摻雜研究改善Mg(BH₄)₂的儲(chǔ)氫性能。研究結(jié)果表明,K₂TiF₆和K

【文章頁(yè)數(shù)】：213 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氫能概述
    1.2 儲(chǔ)氫方法與技術(shù)概述
    1.3 儲(chǔ)氫材料概述
        1.3.1 物理吸附儲(chǔ)氫材料
        1.3.2 金屬氫化物儲(chǔ)氫材料
        1.3.3 輕金屬配位氫化物儲(chǔ)氫材料
        1.3.4 其他儲(chǔ)氫材料
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 Mg(BH₄)₂ 的制備、結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)氫性能
        2.1.1 Mg(BH₄)₂的制備
        2.1.2 Mg(BH₄)₂的結(jié)構(gòu)
        2.1.3 Mg(BH₄)₂的儲(chǔ)氫性能
    2.2 Mg(BH₄)₂ 儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展
        2.2.1 Mg(BH₄)₂的氫化物復(fù)合改性
        2.2.2 Mg(BH₄)₂的催化改性
        2.2.3 Mg(BH₄)₂的納米化改性
        2.2.4 Mg(BH₄)₂的反應(yīng)失穩(wěn)改性
    2.3 本文的研究思路及主要內(nèi)容
第三章 實(shí)驗(yàn)方法
    3.1 樣品制備及保存
        3.1.1 機(jī)械球磨法
        3.1.2 Mg(BH₄)₂的制備
        3.1.3 樣品保存及保護(hù)
    3.2 樣品組成及微觀形貌分析
        3.2.1 粉末X射線衍射分析(XRD)
        3.2.2 傅里葉變換紅外吸收光譜分析(FTIR)
        3.2.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
        3.2.4 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        3.2.5 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        3.2.6 樣品比表面積測(cè)試分析(BET)
    3.3 儲(chǔ)氫材料性能測(cè)試
        3.3.1 Sievert型儲(chǔ)氫性能測(cè)試儀
        3.3.2 樣品放氫性能測(cè)試
        3.3.3 差示掃描量熱法(DSC)
        3.3.4 放氫質(zhì)譜測(cè)試(MS)
        3.3.5 放氫表觀活化能測(cè)試
第四章 K₂TiF₆和K₂NbF₇ 催化改性Mg(BH₄)₂ 的儲(chǔ)氫性能及機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 樣品制備
        4.2.3 樣品的測(cè)試表征手段
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Mg(BH₄)₂-K₂TiF₆和Mg(BH₄)₂-K₂NbF₇催化體系的組成分析
        4.3.2 Mg(BH₄)₂-K₂TiF₆體系的放氫性能
        4.3.3 Mg(BH₄)₂-K₂NbF₇體系的放氫性能
        4.3.4 K₂TiF₆和K₂NbF₇催化Mg(BH₄)₂的等溫放氫和二次放氫性能
        4.3.5 K₂TiF₆對(duì)Mg(BH₄)₂放氫和循環(huán)性能的催化改性機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 二維MXene材料Ti₃C₂ 催化改性Mg(BH₄)₂ 的儲(chǔ)氫性能及機(jī)理研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 樣品制備
        5.2.3 樣品的測(cè)試表征手段
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Mg(BH₄)_2-x Ti₃C₂樣品的結(jié)構(gòu)組成
        5.3.2 Mg(BH₄)_2-x Ti₃C₂樣品的形貌分析
        5.3.3 Mg(BH₄)_2-x Ti₃C₂樣品的變溫放氫性能及放氫純度分析
        5.3.4 Mg(BH₄)₂-40Ti₃C₂樣品的放氫動(dòng)力學(xué)性能及循環(huán)性能
        5.3.5 Ti₃C₂對(duì)Mg(BH₄)₂體系放氫性能的催化機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 Mg(BH₄)₂-AlH₃-LiH復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能及機(jī)理研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.2.2 樣品制備
        6.2.3 樣品的測(cè)試表征手段
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 Mg(BH₄)₂-AlH₃復(fù)合體系的組成和形貌
        6.3.2 Mg(BH₄)₂-AlH₃復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能
        6.3.3 Mg(BH₄)₂-AlH₃復(fù)合體系可逆儲(chǔ)氫的機(jī)理分析
        6.3.4 Mg(BH₄)₂-AlH₃-Li H復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能
        6.3.5 Mg(BH₄)₂-AlH₃-0.5LiH復(fù)合體系可逆儲(chǔ)氫的機(jī)理分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 多孔空心納米碳球限域改性Mg(BH₄)₂-LiBH₄ 復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能及機(jī)理研究
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        7.2.2 樣品制備
        7.2.3 樣品的測(cè)試表征手段
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 HCNS的形貌和結(jié)構(gòu)分析
        7.3.2 LMBH@HCNS限域體系的形貌結(jié)構(gòu)和組分分析
        7.3.3 LMBH@HCNS限域體系的放氫性能
        7.3.4 50LMBH@HCNS限域體系的放氫動(dòng)力學(xué)及循環(huán)放氫性能
        7.3.5 HCNS對(duì) LMBH納米限域改性的機(jī)理分析
    7.4 本章小結(jié)
第八章 氟化石墨烯改性Mg(BH₄)₂-NaBH₄ 復(fù)合體系的低溫放氫性能研究
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)部分
        8.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        8.2.2 樣品制備
        8.2.3 樣品的測(cè)試表征手段
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 Mg(BH₄)₂-NaBH₄復(fù)合體系的組成和形貌
        8.3.2 Mg(BH₄)₂-NaBH₄復(fù)合體系的放氫性能
        8.3.3 Mg(BH₄)₂-NaBH₄-FG復(fù)合體系的組成和形貌
        8.3.4 Mg(BH₄)₂-NaBH₄-FG復(fù)合體系的放氫性能
        8.3.5 FG改善Mg(BH₄)₂-NaBH₄復(fù)合體系放氫性能的機(jī)理
    8.4 本章小結(jié)
第九章 氟化石墨改性Mg(BH₄)₂-LiAlH₄ 復(fù)合體系的近室溫放氫性能及機(jī)理研究
    9.1 引言
    9.2 實(shí)驗(yàn)部分
        9.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        9.2.2 樣品制備
        9.2.3 樣品的測(cè)試表征手段
    9.3 結(jié)果與討論
        9.3.1 MBHLAH-FGi復(fù)合體系的組成分析
        9.3.2 MBHLAH-FGi復(fù)合體系的形貌分析
        9.3.3 MBHLAH-FGi復(fù)合體系的放氫性能
        9.3.4 FGi對(duì) MBHLAH體系放氫性能的改性機(jī)理分析
        9.3.5 LiAlH₄在MBHLAH-FGi復(fù)合體系中的“點(diǎn)火效應(yīng)”分析
    9.4 本章小結(jié)
第十章 總結(jié)與展望
    10.1 本文研究成果總結(jié)
    10.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    10.3 對(duì)今后研究工作的建議和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3814420