以納米約束和催化復合改性NaAlH4儲氫性能的研究.pdf

1、以NaAlH4為代表的輕質儲氫材料，因其較高的質量儲氫密度、合適的熱力學性能以及較低的材料成本而被視為當前儲氫材料研究的熱點，極具發(fā)展和應用前景。但材料過高的脫氫溫度、緩慢的脫/加氫動力學性能以及較差的循環(huán)容量等因素成為實際應用的瓶頸。針對上述缺陷，本文以NaAlH4為研究對象，擬采用納米約束和催化摻雜這兩種改性方法相結合的方式來改善其儲氫性能。
　　針對NaAlH4過慢的脫氫動力學性能，本文以機械球磨和高溫熔融滲透相結合的方式構

2、建微孔CuBTC材料和稀土氧化物Tm2O3復合改性NaAlH4儲氫體系，通過熱分析和吸放氫測試等表征手段，研究結果發(fā)現(xiàn)該體系的放氫速率和放氫量明顯提升。與介孔SiO2復合體系相比，微孔CuBTC在提升NaAlH4體系放氫速率和改善脫氫動力學性能方面有優(yōu)勢，但循環(huán)吸放氫性能方面較差歸因于微孔CuBTC材料較差的結構穩(wěn)定性，導致納米約束體系構建失效。
　　針對約束介質高結構穩(wěn)定性的要求，本文選用有序介孔材料作約束介質，以稀土氧化物Sm

3、2O3作催化劑，以機械球磨方式構建復合NaAlH4儲氫體系，通過XRD、DSC-TG和吸放氫測試等分析手段，研究不同介孔材料Al2O3或SiO2摻雜對NaAlH4-Sm2O3體系儲氫性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)復合介孔材料體系呈現(xiàn)出更優(yōu)的放氫速率和放氫量，尤以有序介孔SiO2改性效果最佳。有序介孔Al2O3材料因孔道未疏水化改性處理以及在孔道結構穩(wěn)定性上的差異，導致其改性效果略遜于有序介孔SiO2。
　　本文最后探究不同多孔介質和稀土氧化