氟化石墨/氟化石墨烯和Fe 2 O 3 @C/Fe@C双核碳球对MgH 2 储氢性能的影响

发布时间：2025-01-09 05:53

　　在众多固态储氢材料中,MgH₂因具有储氢容量高、可逆性好、原料来源广等特点而受到人们的广泛关注。但是,镁基储氢材料吸放氢动力学较差、放氢温度较高等缺点使得MgH₂的实际应用受到极大限制。本文选取氟化石墨,水热法制备的氟化石墨烯,以及高温水热和还原法制备的Fe₂O₃@C和Fe@C双核碳球作为添加剂,镁粉作为镁源,采用氢化燃烧和高能球磨法制备了MgH₂+20 wt.%FGi、MgH₂+20wt.%FG、MgH₂+20 wt.%Fe₂O₃@C、MgH₂+20wt.%Fe@C等一系列的储氢复合材料,并对其储氢性能和微观形貌进行研究。以氟化石墨及水热法制备的三维多孔结构的氟化石墨烯作为添加剂,并与镁粉通过氢化燃烧和高能球磨制备两种储氢复合材料。研究发现,复合材料球磨后MgH₂均匀的分散于FGi以及FG的表面,并且吸放氢过程中的团聚现象也大大降低。其中,MgH<...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的背景以及研究的意义
    1.2 固体储氢材料简介
        1.2.1 金属储氢材料
        1.2.2 非金属储氢材料
        1.2.3 配位氢化物储氢材料
        1.2.4 有机液态储氢材料
        1.2.5 特殊结构储氢材料
    1.3 镁基储氢材料的研究现状
        1.3.1 Mg/MgH₂纳米化
        1.3.2 合金化
        1.3.3 催化剂掺杂
    1.4 镁基储氢材料的储氢机理
    1.5 氟化石墨(烯)的应用研究
    1.6 本文的研究思路及研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验设备和试剂
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 实验试剂
    2.2 添加剂的合成
        2.2.1 氟化石墨的活化处理
        2.2.2 氟化石墨烯的制备
        2.2.3 Fe₂O₃@C和Fe@C双核碳球的制备
    2.3 复合储氢材料的合成
    2.4 复合储氢材料的性能和结构表征测试
        2.4.1 复合材料的动力学性能测试
        2.4.2 复合材料的热力学性能测试
        2.4.3 复合材料的结构表征测试
第3章 氟化石墨(烯)对MgH₂吸放氢性能的影响和机理研究
    3.1 引言
    3.2 氟化石墨和氟化石墨烯的结构和表征
        3.2.1 氟化石墨的XRD表征
        3.2.2 氟化石墨的微观形貌表征
        3.2.3 氟化石墨烯的XRD和FTIR表征
        3.2.4 氟化石墨烯的微观形貌表征
    3.3 氟化石墨和氟化石墨烯对MgH₂储氢性能的影响
        3.3.1 动力学储氢性能测试
        3.3.2 热力学储氢性能测试
        3.3.3 微观形貌和机理分析
    3.4 本章小结
第4章 Fe₂O₃@C和Fe@C双核碳球对MgH₂吸放氢性能的影响和机理研究
    4.1 引言
    4.2 Fe₂O₃@C和Fe@C双核碳球的结构和表征
        4.2.1 Fe₂O₃@C和Fe@C的XRD表征
        4.2.2 Fe₂O₃@C和Fe@C的微观形貌表征
    4.3 Fe₂O₃@C和Fe@C对MgH₂储氢性能的影响
        4.3.1 动力学储氢性能测试
        4.3.2 热力学储氢性能测试
        4.3.3 微观形貌和机理分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：4025249