二维MXene衍生物对NaAlH 4 体系吸/放氢性能的影响

发布时间：2024-05-11 22:03

　　轻金属配位铝氢化物NaAlH₄由于较高的储氢量和较好的循环性能成为最具应用前景的储氢材料之一,但其受热力学吸/放氢动力学性能差,操作温度高等限制等问题严重地限制其应用。通过添加掺杂剂是改善NaAlH₄的吸/放氢动力学性能的最有效方法。钛基二维过渡金属碳化物晶体(MXene)衍生物(MXene-TiO2和TiO2-C)具有可调控的微观形貌,成为改善NaAlH₄储氢性能的理想添加剂。本文中,通过醇热方法制备了具有不同微观形貌的MXene-TiO2和TiO2-C,系统地研究了其掺杂NaAlH₄体系的储氢性能。采用醇热法合成了二维MXene-TiO2材料,分析了NaAlH₄+x wt%MXene-TiO2(x=0,5,10,15)的储氢性能,结果表明,随着添加量的增加,体系的初始放氢温度和放氢容量逐渐下降,其中添加10 wt%MXene-TiO2的NaAlH₄具有最佳的综合储氢性能,其在100℃时100 min的放氢容量可达3.25 wt%,140℃时在100 m...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 NaAlH₄的晶体结构
    1.2 NaAlH₄储氢原理
    1.3 NaAlH₄储氢的改性方法
        1.3.1 催化改性
        1.3.2 颗粒纳米化
        1.3.3 催化与纳米化协同作用
    1.4 MXene二维晶体的研究现状
    1.5 本文研究思路和研究内容
第二章 实验方法
    2.1 样品制备
        2.1.1 实验原料及仪器设备
        2.1.2 材料的制备
    2.2 储氢性能测试
    2.3 分析与表征
        2.3.1 X-射线衍射分析(XRD)
        2.3.2 电子扫描电镜(SEM)
        2.3.3 电子透射显微镜/高倍率电子透射显微镜(TEM/HRTEM)
        2.3.4 能量弥散X射线探测器(EDX)
        2.3.5 差示扫描量热分析(DSC)
    2.4 理论计算
第三章 二维MXene-TiO₂对NaAlH₄体系储氢性能的影响
    3.1 MXene-TiO₂的制备与微观表征
    3.2 NaAlH₄与MXene-TiO₂复合体系的储氢性能
    3.3 MXene-TiO₂对NaAlH₄体系的催化机理
    3.4 本章小结
第四章 TiO₂/C对NaAlH₄储氢性能的影响
    4.1 TiO₂/C复合材料的制备与表征
    4.2 NaAlH₄与TiO₂/C复合体系的储氢性能
    4.3 TiO₂/C对NaAlH₄体系的催化机理：
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3970435