稀土氧化物及孔道材料改性NaAlH4吸放氫性能的研究.pdf

1、針對目前儲氫材料普遍存在的儲氫容量低、放氫速率慢和吸放氫條件苛刻等問題,本文采用機械球磨為制備方法,從材料的結構、形貌、熱力學行為和吸放氫特性等方面分別考察了稀土氧化物和孔道材料單獨改性及二者復合改性NaAlH4的吸放氫性能。
　　 首先研究了稀土氧化物Sm2O3、Er2O3和Tm2O3對NaAlH4的改性,發(fā)現(xiàn)復合了三種稀土氧化物的NaAlH4均具有可逆的吸放氫性能,在150℃條件下NaAlH4-Sm2O3、NaAlH4-Er

2、2O3和NaAlH4-Tm2O3體系的放氫量從純NaAlH4的1 wt％分別增加到了3.90、4.40和4.59wt％。其中Tm2O3對NaAlH4循環(huán)吸放氫性能的改善作用最為明顯,NaAlH4-Tm2O3體系的5次循環(huán)放氫量分別為4.59,1.96,1.51,1.86和1.39 wt％。以Tm2O3為例,當球磨時間為1 h,Tm2O3含量為10 wt％時,樣品的放氫量最大。此外,還發(fā)現(xiàn)NaAlH4-Tm2O3體系在120℃條件下也可放

3、氫,放出氫氣的量為4.30 wt％。
　　 其次以大孔Al2O3和介孔SiO2材料為改性劑,研究了單獨復合孔道材料NaAlH4的儲氫性能。NaAlH4-SiO2體系150℃條件下的放氫量為3.59 wt％,高于NaAlH4-Al2O3體系的3.37wt％。在此基礎上,進一步研究了孔道材料和稀土氧化物復合改性NaAlH4的吸放氫性能,NaAlH4-Tm2O3-SiO2、NaAlH4-Tm2O3和NaAlH4-Tm2O3-Al2O3