硼氢化钠水解制氢的性能研究

发布时间：2017-09-17 15:20

  本文关键词：硼氢化钠水解制氢的性能研究

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【摘要】：氢能源是现今一种新型无污染的能源,最具吸引的是其可再生的性质,然而由于氢气的密度很小,体积很大,因而使得其储存成为一大难题,传统的物理氢气罐储存方法不能满足对氢能的需求,人们逐渐将重点转向其他的储氢方式。本文介绍了储氢材料的现状,并以硼氢化钠水解制氢反应为研究重点,对其反应原因与影响因素等进行了概述,重点研究了稀土氧化物/硼化钴催化剂体系对硼氢化钠放氢性能的影响,并通过改变其配比及含量来测量硼氢化钠碱溶液的放氢性能。最后对催化剂进行了简单的形貌分析,从而确定催化剂形貌对放氢反应的影响。结果显示,不同种类的稀土氧化物对硼氢化钠放氢性能的影响也不同,且当催化剂的配比和含量发生变化时,硼氢化钠的放氢性能也相应的发生变化,其中Nd2O3/Co B显示了很好的催化性能,在催化剂配比为80%Co B+20%Nd2O3,含量为5%时,硼氢化钠碱溶液的放氢量为550 ml,放氢速率为550 ml/min,为最大值。而当催化剂配比为70%Co B+30%Ti O2,含量为2%时,硼氢化钠碱溶液的放氢时长为5 min,放氢量为480 ml,放氢效率为100%,以及80%Co B+20%Pr6O11在催化剂含量1%时,硼氢化钠碱溶液的放氢时长为6 min,放氢量为498 ml,放氢效率为99%,为最稳定的值。而在催化剂的形貌研究中,发现正是由于催化剂的孔隙结构使得其在反应中能与反应物充分接触,而对反应起到明显的催化作用。
【关键词】：稀土氧化物 硼氢化钠 催化剂 放氢量 放氢速率
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ116.2
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第一章 引言10-12
• 第二章 文献综述12-22
• 2.1 储氢材料的介绍12
• 2.2 储氢材料的发展12
• 2.3 储氢材料的分类12-14
• 2.3.1 气态，，液态及固态储氢12-13
• 2.3.2 化学及物理储氢13-14
• 2.4 各类储氢方法的比较14-16
• 2.5 硼氢化钠储氢性能的研究16-19
• 2.5.1 硼氢化钠的基本性质及应用16
• 2.5.2 硼氢化钠水解制氢原理介绍16-17
• 2.5.3 硼氢化钠水解制氢影响因素17-18
• 2.5.4 硼氢化钠水解制氢催化剂的介绍18-19
• 2.6 课题的研究内容19-22
• 2.6.1 课题的研究背景19
• 2.6.2 课题的研究内容19-22
• 第三章 实验部分22-30
• 3.1 实验原料22-23
• 3.2 实验仪器及设备23
• 3.3 实验流程23-27
• 3.3.1 实验流程图23
• 3.3.2 阶段一：制备硼化钴23-24
• 3.3.3 阶段二：研究硼化钴/稀土氧化物体系对硼氢化钠水解放氢的影响24-27
• 3.4 实验数据研究与实验产物的分析27-28
• 3.4.1 实验数据研究27-28
• 3.4.2 实验产物分析28
• 3.5 实验注意事项28-30
• 第四章 稀土氧化物对硼氢化钠水解放氢性能的影响30-68
• 4.1 Sm_2O_3对硼氢化钠水解放氢的影响30-35
• 4.1.1 催化剂体系a1即 40%CoB+60%Sm_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响30-31
• 4.1.2 催化剂体系a2即 50%CoB+50%Sm_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响31-32
• 4.1.3 催化剂体系a3即 60%CoB+40%Sm_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响32-33
• 4.1.4 催化剂体系a4即 70%CoB+30%Sm_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响33-34
• 4.1.5 催化剂体系a5即 80%CoB+20%Sm_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响34-35
• 4.2 Gd_2O_3对硼氢化钠水解放氢的影响35-37
• 4.2.1 催化剂体系b3即 60%CoB+40%Gd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响35
• 4.2.2 催化剂体系b4即 70%CoB+30%Gd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响35-36
• 4.2.3 催化剂体系b5即 80%CoB+20%Gd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响36-37
• 4.3 Nd_2O_3对硼氢化钠水解放氢的影响37-41
• 4.3.1 催化剂体系c1即 40%CoB+60% Nd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响37-38
• 4.3.2 催化剂体系c2即 50%CoB+50% Nd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响38-39
• 4.3.3 催化剂体系c3即 60%CoB+40% Nd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响39-40
• 4.3.4 催化剂体系c4即 70%CoB+30% Nd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响40
• 4.3.5 催化剂体系c5即 80%CoB+20% Nd_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响40-41
• 4.4 TiO_2对硼氢化钠水解放氢的影响41-46
• 4.4.1 催化剂体系d1即 40%CoB+60% TiO_2配比对硼氢化钠放氢性能的影响41-42
• 4.4.2 催化剂体系d_2即 50%CoB+50% TiO_2配比对硼氢化钠放氢性能的影响42-43
• 4.4.3 催化剂体系d3即 60%CoB+40% TiO_2配比对硼氢化钠放氢性能的影响43-44
• 4.4.4 催化剂体系d4即 70%CoB+30% TiO_2配比对硼氢化钠放氢性能的影响44-45
• 4.4.5 催化剂体系d5即 80%CoB+20% TiO_2配比对硼氢化钠放氢性能的影响45-46
• 4.5 La_2O_3对硼氢化钠水解放氢的影响46-50
• 4.5.1 催化剂体系e1即 40%CoB+60% La_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响46-47
• 4.5.2 催化剂体系e2即 50%CoB+50% La_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响47
• 4.5.3 催化剂体系e3即 60%CoB+40% La_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响47-48
• 4.5.4 催化剂体系e4即 70%CoB+30% La_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响48-49
• 4.5.5 催化剂体系e5即 80%CoB+20% La_2O_3配比对硼氢化钠放氢性能的影响49-50
• 4.6 Pr_6O_(11)对硼氢化钠水解放氢的影响50-54
• 4.6.1 催化剂体系f1即 40%CoB+60% Pr_6O_(11)配比对硼氢化钠放氢性能的影响50-51
• 4.6.2 催化剂体系f2即 50%CoB+50% Pr_6O_(11)配比对硼氢化钠放氢性能的影响51-52
• 4.6.3 催化剂体系f3即 60%CoB+40% Pr_6O_(11)配比对硼氢化钠放氢性能的影响52
• 4.6.4 催化剂体系f4即 70%CoB+30% Pr_6O_(11)配比对硼氢化钠放氢性能的影响52-53
• 4.6.5 催化剂体系f5即 80%CoB+20% Pr_6O_(11)配比对硼氢化钠放氢性能的影响53-54
• 4.7 六种稀土氧化物对放氢性能影响的比较54-65
• 4.7.1 Sm_2O_3对硼氢化钠放氢性能影响的总析54-56
• 4.7.2 Gd_2O_3对硼氢化钠放氢性能影响的总析56-57
• 4.7.3 Nd_2O_3对硼氢化钠放氢性能影响的总析57-59
• 4.7.4 TiO_2对硼氢化钠放氢性能影响的总析59-60
• 4.7.5 La_2O_3对硼氢化钠放氢性能影响的总析60-62
• 4.7.6 Pr_6O_(11)对硼氢化钠放氢性能影响的总析62-63
• 4.7.7 不同种类稀土氧化物对硼氢化钠放氢性能影响的对比63-65
• 4.8 本章小结65-68
• 第五章 实验产物的形貌与物相研究68-70
• 5.1 阶段一制备出硼化钴的形貌分析68
• 5.2 白色结晶产物的形貌分析68-70
• 结论70-72
• 参考文献72-76
• 攻读学位期间取得的研究成果76-78
• 致谢78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王涛,张熙贵,李巨峰,钦佩,夏保佳;硼氢化钠水解制氢的研究[J];燃料化学学报;2004年06期

2 戎维仁,邱德仁;硼氢化钠溶液的分解和氢氧化钠在溶液中的稳定机理(英文)[J];复旦学报(自然科学版);1998年03期

本文编号：870150