文档介绍：浙江大学
博士学位论文
镁基复合储氢材料的制备及气态储氢性能研究
姓名:王秀丽
申请学位级别:博士
专业:材料加工工程
指导教师:涂江平
20060420
摘要研究了m颪讥改善最为显著。在此基础上讨论了—%蜰沁复相合金。在;讥加入导致烧结后粁;遚采用纳米和疉复合氧化物分别对讥啾砻妗D擅譚鍹啦逤最好。根据不同温度下的甤—跹沽ζ教ḿ扑愕贸鯩出遚鯪沁为了提高反应体系的综合储氢性能,在以上研究的基础上,选择—一复相合金。分别改变纳米颗粒和讥成分含量的复合材料的气态储氢性能。在一州.%沁畑、%,本文首先全面评述了国内外关于基材料气态储氢性能的研究与开发的进展,并分析了目前存在的主要问题,特别是吸放氢温度较高和吸放氢反应速率较慢等问题。在此基础上,本文确定了以..三元合金为研究起点,逐步优化到基多元合金并采用表面催化改性制备基复合材料的研究思路,寻求改善基储氢合金吸放氢动力学性能和降低氢化反应温度的有效途径。对不同计量比。.辖鸬南嘟峁辜捌⑶庑阅苎芯勘砻鳎末烧结丑岍畑辖鹞5ヒ坏腗相结构,固溶使嗟钠钒问浯蟆高能球磨过程中由于的加入引发结构的不稳定,使甆⑸喾掷耄纬Lń鸬幕∩希∪:辖鸬南嘟峁购推⑶庑阅埽琓K氐脑:辖鸪鱿侄嘞喙泊嫦窒蟆募尤胗欣诤辖鸱氢动力学性能的提高。辖鸾斜砻娲呋性,并分析了氧化物作为催化剂提高合金储氧性能的作用机理。添加纳米的辖鹁蚰ズ螅覯相中析出的与纳米颗粒均匀分散在基体辖鹬械奶砑恿课..%,并且随着含量增加,复合材料的吸氢压力平台升高。复相催化剂疉含量在、.%~卅.%中变化时,对籧/春喜牧系南嘟峁姑挥忻飨杂跋臁8聪啻呋羉/的添加有利于提高合金的吸放氢动力学性能,但随着添加量的增加,其最大吸氢量减ń鸬奶砑恿肯低逞芯苛瞬煌,,春喜牧现校盩帕L砑恿课.ⅱ魌.%时,复合材料的综合储氢性能少。.ⅱ魌.%浙江人学博土学位论文/
春喜牧系拇⑶庑阅堋K孀臡逤但低温储氢性能提高。—讥形成的纳米晶以及讥。湍擅譚餐饔玫慕峁辖鸷康脑黾樱春喜牧献芪饬拷档停籘春喜牧洗⑶庑阅艿母纳剖乔蚰ス讨采用微量稀土琧在熔炼过程中对进行原位掺杂研究了其结构变化,并优选出一甇.%合金在添加作为表面催化剂条件下的—/复相合金的相结构和储氢性能。稀土元素分别以蚦中间相形式存在于基体中。采用先氢化后球磨制各的./合金中,以氢化物形式存在,对吸放氧反应起到一定的催化作用。—/复合物的狢等温线上只存在一个吸氧平台,,研究了密度较小的合金的储氢性能,并迸一步研究了一州.%复相合金的结构和储氢性能。研究发现经球磨处理后】匣岬某跏嘉馕露任N馕露壬撸渥畲笪饬吭黾樱⑶椅速度也随吸氢温度的升高而增大。在一、.%复相合金中,主要起催化剂作用。脆性金属间化合物在球磨过程中会导致帕O馇对良好塑性的颗粒表面,从而对氢原子的扩散起到“快速通道”作用,促进氢化反应的进行。本文最后对有机金属—春衔锏闹票赣氪⑶庑阅芙辛顺醪教教帧Q芯糠⑾郑通过化学法可以制备与肿又浣腥趸Ъ岷系腜狢复合物。⑶庑阅苁芄山鹗粼K刈钔獠愕缱咏峁的影响。初步的研究结果显示甤复合物作为一种新型的储氢材料具有一定的研究潜力。关键词:基合金,复合材料,气态储氧,元素替代,表面催化,有机金属猚复合物。浙江太学博士学位论文/
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第一章文献综述:基储氢材料研究进展能源是国民经济的基础,是人类赖以牛产、生活和生存的重要源泉。随着科学技术的进步,人类社会经历了薪柴、煤炭和石油三个能源阶段。从未来社会能源结构看,人类一方面要面对煤炭、石油等矿物能源的日益枯竭,另一方面又要正视矿物能源所造成的环境污染问题。因此寻找一种可替代传统碳氢化合物能源的新能源已成为世界各国科学家奋斗的目标。氢在宇宙间含量丰富,具有许多特殊的性质,是理想的二次能源。氢燃烧能量密度值很高,燃烧后生成水,具有零污染特点,因此对于氢能的开发和利用已成为很重要的课题。但氢常温为气体,易燃易爆,使用起来很不安全。因此,为有效利用氢能,可紧凑且安全储藏氢的储氢合金倍受瞩目。构成氢能体系的主要技术环节包括氢的生产、供给、储存、转换和使用等,其中能量的储存和转换一直是能量有效利用的关键。传统的储氢手段主要是用气态压缩来储存氢气