文档介绍：④髓鞴 镶要
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摘要
将储氢合盒对氢的高倦化活性和纳米碳材料较大的储氢能力戆台起来,探索制备出符合国际能源机构(IEA)标准的新型复合储氯材料,是有瀵要理论和应爝意义豹磅衮漾蘧。
本论文采用一种新的方法制备碳纳米纤维,即:以球磨技术制樗MgO"Ni203 围溶体纳米催化裁藏驱物,磐班壹接还缀法铡得Ni/MgO缝米负载勰攫诧裁。进丽以催佬热勰法合成出在一定程度上瞽裰均匀且可按的碳纳米纤维。经浓HCl 艇暂浸泡,使Ni/MgO溶解,Fs提纯的简便方法。
采弼歪交实验法霹裁螽羰缡来纾缨瓣工艺条薛,滋簿了魄较系绕翡磺究。绥聚表明反应温度、催化剂前驱物的球磨时间和载气配比等因素都对碳纳米纤维的产率、形态等有很大的影响,其中反_陵温度的影响媛为显著。确定了以球磨 MgO·Ni203辫溶俸续来{l襄稼潮毒摹驱穆,缓羯c&茺豢籽气,疆稼热惩法制套酸纳米纤维的最佳工艺条件为:对催化剂前驱物球磨72h,反应温度为550。C,不加载Ar气时,碳纳米纤维的收率最高。
遂过挡摇彀子显徽镜、透射电子显微镜、x莉臻衍射和Raman光谱等多种手段,对所得的碳纳米纤缎进行了表征。结果表明以催化热解甲烷法于Ni/MgO
镁他荆上,在中、低温(400~700"C)Fs怒类似MWNTs的具有中空
Fs,谈纳米纤维的石墨片层_稀纤维轴有一个倾籀角度,这不霹于有饕同心筒状结构的典型的碳纳米管。其石燧化程度较低,其中不含SWNTs。
提出了关予缡张碳耱辩矮壤簇粒经娥鹣一令毅见解,溪:续米羰耪辩,主长瓣餍,位于其顶端的催化剂颗粒是与基底缎成相同的负载催化剂。以此观点解释了碳纳米纤维的傺径与球磨席MgO·Ni203固溶体颗粒大小有关的实验现象。
对瑗霸米绥维逶霞了纯学镀臻翁碜}究。,瓶不是非晶缡构。文中论述了由于协同效应的产生,Fs的电化学放电容量比纯碳缡米绎维和缝Ni,P合龛豹容量均有缀大的提高。并显,随着e》漂s岁}表露熬
⑦鹣剿L N,V E R SI T Y 摘要
Ni-P含量豹不霹,Fs豹锉氢量也不闲,这说明了程不同静健像条件和程度下,碳纳米纤维有着不同的储氢量。
对Ni-Fs进行热处理导致了袭蕊合金颗粒爨高的晶化程度。 Ni—.%黪笈台魏熬最大放电容量,巍热姓理藏意甏楚获lOlmAh/g 提高到149mAh/g。若单以碳纳米纤维为活性物质计,则复合材料的储氢容量可达453mAh/g。
成功地制各出镀Ni。Fs的粉末徽电极,用于循环伏安测试,确认 Fs的电化学储氢机理。
建立了甄令蘩理模羹,帮:“Q谬s表瑟凌羧确零舍金约撰瓣”彝“秘书镀 Fs界面处的徽镦隙模型”,通过电化学容黛和交流阻抗实验对模型进行了验证。两个模型很好地解释了因协【司效应的作用,Fs, 骞羞不舄豹耧氢量;Fs赛瑟鼹瓣羧空猿蕤簇嚣次数翁瑶熬, 而指数增大,Fs电极上的电化学反应和氢扩散都越来越困难。 Fs在充放电过程中的缩胀,使得镀朦开裂,导致了掉粉。
采蘑不露懿台残方法:》涿s兔翦驱物的蒸扩教法、直接垒长法和置换一扩散法,成功地龠成出了镁基食金(MgaNi合金)与碳纳米纤维的复合储氢材料。对复合材料进圣亍了谱学表镊,劳进行了电化学性自%测试。结果表明, 三耱不同合成方法裁备磁豹复合精料(将不缝秘全巍作活性物鲠计算)垂孽电化学 Fs和MgzNi合金的铎量高。说明艇合材料中协同效应的产搬, Fs蛉储氢容量有了很大提高。Fs复合树辩的情况棚锹, 复合储氢豺瓣的储氢税溅就是:因Ni-P合金或镁熬食金(M92Ni台金)的篷纯, 使得吸附予Ni-P合金或镁基合金上的“活性氢”W以更容易地遇过界面,转移 Fs中。
关键词:镁藻合金、碳纳米纤维、复念储氢材料、化学镀Ni、电化学性能
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@麓藏I越I NI V。'R ABSTRACT
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A黔STRACT
The subject study,that hi班hydrogen catalytic activity of hydrogen storage alloys and high hydrogen storage ability of nanoseate carbon materials can be integrated to prepare new type hydrogen storage materials which measure叩to the standard of IEA,will be very important not only for theory but also practical
application。
In this paper,we use a new me