Ti 3 C 2 MXene及其复合材料增强NaAlH 4 储氢性能及微观机制

发布时间：2021-04-30 01:23

　　作为轻金属配位氢化物的代表,NaAlH₄具有较高的理论储氢容量,它可以在较温和条件下可逆地吸放氢,因此被认为是21世纪最有发展前景的储氢材料之一。然而,它还存在着吸放氢温度过高、动力学较慢等不足,这些问题严重阻碍了它的实际应用。研究发现,添加催化剂能够有效地改善NaAlH₄的吸放氢动力学性能和循环稳定性。钛基过渡金属碳化物二维晶体（MXene）独特的二维结构和可调控的微观形貌使其有望成为理想的添加剂。本文以NaAlH₄为研究对象,以二维Ti₃C₂及其复合材料为添加剂,研究其对NaAlH₄体系储氢性能的影响规律及微观机制。具体研究内容如下:采用氢氟酸刻蚀Ti₃AlC₂成功地制备了二维Ti₃C₂,测试了不同添加量Ti₃C₂的NaAlH₄复合材料的储氢性能。结果表明:随着添加量的增加,起始放氢温度逐渐降低,放氢... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题意义与研究目的
    1.2 氢能及研究
    1.3 储氢技术
        1.3.1 物理储氢
        1.3.2 化学储氢
    1.4 NaAlH_4储氢材料
        1.4.1 NaAlH_4的晶体结构
        1.4.2 NaAlH_4的储氢原理
        1.4.3 NaAlH_4的改性研究
    1.5 二维MXene的研究现状
    1.6 本文的研究思路和研究内容
2 实验部分
    2.1 样品制备
        2.1.1 实验原料及仪器设备
        2.1.2 二维Ti_3C_2及其复合材料的制备
        2.1.3 掺杂NaAlH_4复合材料的制备
    2.2 储氢性能测试
    2.3 微观结构和热分析
        2.3.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜及能谱分析(SEM/EDS)
        2.3.3 透射电子显微镜分析(TEM)
        2.3.4 拉曼光谱分析(Raman)
        2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS)
        2.3.6 差示扫描量热分析(DSC)
3 二维Ti_3C_2对NaAlH_4体系储氢性能的影响
    3.1 二维Ti_3C_2的微观表征
    3.2 二维Ti_3C_2掺杂NaAlH_4体系的储氢性能
    3.3 二维Ti_3C_2对NaAlH_4体系的催化机理
    3.4 本章小结
4 不同气氛热处理Ti_3C_2对NaAlH_4体系储氢性能的影响
    4.1 不同气氛热处理Ti_3C_2的微观表征
    4.2 不同气氛热处理Ti_3C_2掺杂NaAlH_4体系的储氢性能
    4.3 不同气氛热处理Ti_3C_2对NaAlH_4体系的催化机理
    4.4 本章小结
5 二维Ti_3C_2/CeF_3对NaAlH_4体系储氢性能的影响
    5.1 二维Ti_3C_2/CeF_3的微观表征
    5.2 二维Ti_3C_2/CeF_3掺杂NaAlH_4体系的储氢性能
    5.3 二维Ti_3C_2/CeF_3对NaAlH_4体系的催化机理
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简介
学位论文数据集



本文编号：3168567