文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
介孔分子筛的改性及储氢性能的研究
姓名:高为芳
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:张光旭
20091201
中文摘要氢能源具有无污染,高燃烧热值等优点,被认为是目前理想的替代能源。然而,氢能源有效利用的最关键技术即为氢的安全存储技术,在已有的储氢技术中,吸附存储的方法以其吸放速率快,可逆性好,成为最有潜质的氢气存储方法。介孔分子筛哂辛切斡行蚺帕校拙斗植季纫椎鹘冢缺砻娼大,表面可以进行改性的优点,广泛地应用于分离、催化剂载体、吸附剂等方面。虽然人们对气体在分子筛中的可逆性吸附早有研究,但是,用分子筛为储氢介质的研究还很少。本文通过研究不同的介孔分子筛改性方法,并研究其对氢气的吸附效果,从而探求更有利于氢气存储的改性方法以及相应的介孔分子筛的结构特性。以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源,水热合成介孔分子筛Q芯康闹饕D谌萦校合成负载各种金属的介孔分子筛并通过⒌N酵迅讲馐缘确治龇椒ǘ云浣峁菇斜碚鳎疾旖鹗舻囊攵其结构性能的影响;状尾捎媒榭追肿由副砻婊Ф颇姆椒ǎ铣杀砻负载金属的⑼ü齌、⒌N酵迅讲馐缘确治龇椒ń徊对其结构进行表征;ü,考察金属及介孔分子筛的结构性能,压力等对储氢性能的影结果表明:掺杂金属后与纯木嗷鞠嗤峋Х宓那慷纫埠艽螅但苌浞宓奈恢糜钟兴疲拙都性;而经过化学镀后的介孔分子筛结晶度下降,有序度降低,℃为超声波化学镀镍的最佳温度,温度低则金属微粒在介孔分子筛表面沉积较少,温度过高则破坏介孔分子筛的结构;通过改进的气相色谱储氢装置,对掺杂金属的介孔分子筛方写⑶庑阅测试,结果显示:不同的金属对介孔分子筛的影响效果不同,其中蚆挠响较小,而金属和更有利于介孔分子筛拇⑶庑Ч⑶医榭追子筛本身的比表面积增大有利于介孔分子筛对氢气的储存;化学镀镍样品的氢吸关键词:介孔分子筛粼樱Ф颇⑶响。附量与比表面积及微孔孔容成正比,并且随着的压力的增大而增大。
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导师┟喾拓ㄆ阽硇擦盘塑蔓:日期:塑星兰:研究生┟:南为另独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息签名:服务。C艿穆傥脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第乱介孑肿由傅募蚪随着化石能源的日趋枯竭,寻找有效的可代替能源已经成为当今研究的焦点。氢能源因其具有质量小,无污染,燃烧热值高等优点引起广泛关注。在氢能源的应用过程中急需解决的问题就是氢能的储存,目前,氢能的储存方法主要有:压缩气体和液化储氢,金属合金存储以及固体吸附存储,但是都存在一定的缺点,很难满足实际需求尤其是车载系统中的应用。目前,介孔分子筛魑4⑶,其具有很大的比表面积及孔容,可调节的孔径,以及表面的易修饰等优点。因此,介孔分子筛哂泻芎玫拇⑶馇敝省全硅介孔分子筛娜任榷ㄐ越系停羌芡缰腥毕萁仙伲贾卤面的活性位也比较少,限制了其吸附性能。因此为了提高分子筛的吸附氢性能须对其表面进行改性。可以采用掺杂金属的方法,将金属原子引入介孔分子筛中,由于外来金属离子具有可变价态,通过金属与氢之间的结合力增强其吸附氢的量。因此,本文通过对介孔分子筛砻娼邢盗懈男裕硕嘀金属的掺杂改性外,本文采用一种新的方法应用与介孔分子筛谋砻改性,即化学镀的方法,通过采用无电流,简单快捷的自催化反应,将金属镍引入介孔分子筛表面,从而提高氧的吸附性能,并对介孔分子筛结构特性比表面积孔容与氢的吸附量的关系做了研究,为探讨介孔分子筛的储氢机理奠定了根据亩ㄒ澹拙缎∮的材料为微孔材料,孔径在范围的材料属于介孔材料,而大于的材料为大孔材料。孔径在..间的介孔分子筛,有天然形成和人工合成两个途径获得,天然形成的介孔分子筛,如层柱状粘土等;人工合成的,如取H斯ず铣傻慕殒軱分子筛通常以有机表面活性剂为模板