改性鐵氧化物的制備及其儲(chǔ)氫性能研究.pdf

1、理想的固體儲(chǔ)氫材料對(duì)氫氣的存儲(chǔ)容量有DOE標(biāo)準(zhǔn)(6.5 wt％或62 kg/m3)和IEA標(biāo)準(zhǔn)(～5wt％或50 kg H2/m3)。然而，目前世界上沒有一個(gè)儲(chǔ)氫材料能夠滿足上述要求。本文研究的正是與IEA標(biāo)準(zhǔn)十分接近的新型固體儲(chǔ)氫材料一改性鐵氧化物儲(chǔ)氫材料。該材料是利用Fe-Fc3O4之間的氧化.還原反應(yīng)進(jìn)行氫的儲(chǔ)存和放出，具有制備過程簡(jiǎn)單、成本低廉、可循環(huán)儲(chǔ)、放氫和儲(chǔ)氫量高等特點(diǎn)。 本文選用過渡和稀土金屬作為鐵氧化物催化改性

2、添加劑，通過浸漬法和共沉淀法分別制備了3類22個(gè)樣品：Fe-Mo、Fe-Al、Fe-Mo-Al、Fe-Mo-Ni、Fc2O3-Mo、Fe2P3-Ag，F(xiàn)c2O3-La，F(xiàn)e2O3-Ce，F(xiàn)e2O3-Pr，F(xiàn)e2O3-Nd，F(xiàn)e2O3-Zr，F(xiàn)e2O3-Mo-Zr，F(xiàn)e2O3-Mo-Ag、Fe2O3-Mo-La、Fe2O3-Mo-Ce、Fe2O3-Mo-Pr和Fe2O3-Mo-Nd、Fe3O4-Mo、Fe3O4-La、Fe3O4-Ce、F

3、e3O4-Pr和Fe3O4-Nd。通過自行設(shè)計(jì)的循環(huán)儲(chǔ)氫性能評(píng)價(jià)裝置研究它們的儲(chǔ)氫性能，利用x-射線粉末衍射、SEM掃描電鏡和BET比表面積等測(cè)試手段，對(duì)它們的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，篩選出了儲(chǔ).放氫性能較好的改性鐵氧化物儲(chǔ)氫材料。結(jié)果表明： 在Fe粉改性的樣品中，F(xiàn)e-Mo的循環(huán)儲(chǔ)氫性能最好。放氫溫度由改性前的500℃降至改性后290℃；10次循環(huán)的平均儲(chǔ)氫量為4.53、wtt％；10次儲(chǔ)放氫循環(huán)后未見明顯的活性衰減跡象，表明儲(chǔ)-

4、放氫循環(huán)穩(wěn)定性最好。 在Fe2O3粉的改性樣品中，F(xiàn)e2O3-Mo-Zr和Fe2O3-Mo樣品的循環(huán)儲(chǔ)氫性能最好。Fe2O3-Mo 4次循環(huán)和Fe2O3-Mo-Zr 10次循環(huán)的平均產(chǎn)氫速率分別為380.60和424.07umol.min-1Fe-g-1；平均產(chǎn)氫溫度分別為285和278℃;2；平均儲(chǔ)氫量分別為4.47 wt％和4.68wt％，10次儲(chǔ)放氫循環(huán)后活性亦未見明顯的衰減跡象，表明儲(chǔ).放氫循環(huán)穩(wěn)定性最好。可以看出，F(xiàn)e