过渡金属化合物对Mg-H体系储氢性能的影响
发布时间：2021-05-09 01:01
镁基氢化物（MgH2）由于储氢容量高,资源丰富以及成本低等优点,被认为是最具发展潜能的储氢材料之一,但过高的吸放氢温度以及缓慢的吸放氢动力学限制了其实际应用。本文在论述Mg基储氢合金的发展及研究现状的基础上,以Mg为研究对象,选择与Mg结构相似、晶格常数相近的氮化物（GaN）、碳化物（Ta2C）以及硼化物（ErB2）作为催化剂,通过机械球磨法形成Mg基复合材料,利用X射线衍射仪（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和气态压力–组成–温度P–C–T曲线测试等手段分别研究Mg基复合材料的微观形貌和储氢性能。相关研究内容及结论如下:（1）采用机械球磨法制备Mg-520wt%GaN复合材料并对其进行系统的储氢性能研究。结果表明,在加热过程中GaN发生分解与Mg产生Ga2Mg5和GaMg2两相,并在后续的吸放氢循环中发生可逆的转换,反应式为Ga2Mg5+H2?2GaMg2+MgH<...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 储氢技术研究现状
1.1.1 气态储氢
1.1.2 液态储氢
1.1.3 固态储氢
1.2 固态储氢材料
1.2.1 碳纳米管及其他碳材料
1.2.2 配位氢化物
1.2.3 金属氢化物
1.3 镁基金属氢化物的吸放氢原理
1.3.1 吸放氢热力学
1.3.2 吸放氢动力学
1.4 镁基氢化物的研究进展及改性方法
1.4.1 机械球磨法
1.4.2 催化剂掺杂
1.5 本文研究目的及主要内容
第二章 实验方法
2.1 样品的制备
2.1.1 样品原料
2.1.2 样品制备过程
2.2 样品表征方法
2.2.1 XRD分析Rietveld全谱拟合
2.2.2 透射电子显微镜(TEM)分析
2.3 样品的储氢性能测试
2.3.1 活化处理
2.3.2 动力学性能测试
2.3.3 P-C-T曲线测定
第三章 GaN对 Mg-H体系储氢性能的影响
3.1 Mg-5 wt%GaN复合材料的相组成与微观形貌
3.2 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料的首次吸放氢反应
3.2.1 Mg-5 wt%GaN复合材料的首次吸氢反应
3.2.2 MgH_2-5 wt%GaN复合材料的首次放氢反应
3.3 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料活化后的吸放氢反应
3.3.1 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料活化后的吸放氢动力学性能
3.3.2 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料活化后的吸放氢相组成
3.4 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料的吸放氢热力学
3.5 本章总结
第四章 Ta_2C对 Mg-H体系储氢性能的影响
4.1 Ta_2C的制备及表征
4.2 Mg-10 wt%Ta_2C复合材料的吸氢反应
4.2.1 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的相组成
4.2.2 Mg-10 wt%Ta_2C复合材料的吸氢动力学性能测试
4.3 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的放氢反应
4.3.1 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的相组成
4.3.2 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的放氢动力学性能测试
4.4 Mg/MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的热力学性能测试
4.5 本章总结
第五章 ErB2对Mg-H体系储氢性能的影响
5.1 催化剂Er B2 的制备
5.2 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的相组成与微观形貌
5.3 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的放氢反应
5.3.1 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的放氢产物组成
5.3.2 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的放氢动力学性能测试
5.4 Mg-10 wt%ErB_2 复合材料的吸氢反应
5.4.1 Mg-10 wt%ErB_2 复合材料的吸氢产物组成
5.4.2 Mg-10 wt%ErB_2 复合材料的吸氢动力学性能测试
5.5 Mg/MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的热力学性能测试
5.6 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 对今后工作的建议
参考文献
在校研究成果
致谢
本文编号：3176306
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 储氢技术研究现状
1.1.1 气态储氢
1.1.2 液态储氢
1.1.3 固态储氢
1.2 固态储氢材料
1.2.1 碳纳米管及其他碳材料
1.2.2 配位氢化物
1.2.3 金属氢化物
1.3 镁基金属氢化物的吸放氢原理
1.3.1 吸放氢热力学
1.3.2 吸放氢动力学
1.4 镁基氢化物的研究进展及改性方法
1.4.1 机械球磨法
1.4.2 催化剂掺杂
1.5 本文研究目的及主要内容
第二章 实验方法
2.1 样品的制备
2.1.1 样品原料
2.1.2 样品制备过程
2.2 样品表征方法
2.2.1 XRD分析Rietveld全谱拟合
2.2.2 透射电子显微镜(TEM)分析
2.3 样品的储氢性能测试
2.3.1 活化处理
2.3.2 动力学性能测试
2.3.3 P-C-T曲线测定
第三章 GaN对 Mg-H体系储氢性能的影响
3.1 Mg-5 wt%GaN复合材料的相组成与微观形貌
3.2 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料的首次吸放氢反应
3.2.1 Mg-5 wt%GaN复合材料的首次吸氢反应
3.2.2 MgH_2-5 wt%GaN复合材料的首次放氢反应
3.3 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料活化后的吸放氢反应
3.3.1 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料活化后的吸放氢动力学性能
3.3.2 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料活化后的吸放氢相组成
3.4 Mg/MgH_2-5 wt%GaN复合材料的吸放氢热力学
3.5 本章总结
第四章 Ta_2C对 Mg-H体系储氢性能的影响
4.1 Ta_2C的制备及表征
4.2 Mg-10 wt%Ta_2C复合材料的吸氢反应
4.2.1 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的相组成
4.2.2 Mg-10 wt%Ta_2C复合材料的吸氢动力学性能测试
4.3 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的放氢反应
4.3.1 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的相组成
4.3.2 MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的放氢动力学性能测试
4.4 Mg/MgH_2-10 wt%Ta_2C复合材料的热力学性能测试
4.5 本章总结
第五章 ErB2对Mg-H体系储氢性能的影响
5.1 催化剂Er B2 的制备
5.2 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的相组成与微观形貌
5.3 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的放氢反应
5.3.1 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的放氢产物组成
5.3.2 MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的放氢动力学性能测试
5.4 Mg-10 wt%ErB_2 复合材料的吸氢反应
5.4.1 Mg-10 wt%ErB_2 复合材料的吸氢产物组成
5.4.2 Mg-10 wt%ErB_2 复合材料的吸氢动力学性能测试
5.5 Mg/MgH_2-10 wt%ErB_2 复合材料的热力学性能测试
5.6 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 对今后工作的建议
参考文献
在校研究成果
致谢
本文编号：3176306
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