文档介绍：西北大学
硕士学位论文
改性纳米Fe<,3>O<,4>储氢材料的制备及其储氢性能研究
姓名:吕英迪
申请学位级别:硕士
专业:材料化学
指导教师:王惠
20100603
中文摘要%或蛭/。翭“与传统储氢方式相比,该储氢方法简单、安全、环境友好、成本低、储氢过程可逆。本文通过水热法制备粒径均一、高分散的四氧化三铁微球,分别研究了还原剂的用通过、、缺碚魇侄危圆煌从κ奔涞难方形⒐劢认为以该花簇状化合物为基体的储氢材料性能极佳。以不同金属能测试,研究材料的储氢性能,优化改性材料组成。利用缺砻婊、等表征手段,研究了不同改性材料储放氢前后发生的微观变化对材料储氢性能的影响。机理,认为~,这种结构使水蒸气可以快速的通过新生成的媵之间的间隙与内部的用铁氧化物做储氢材料,其储氢原理是利用它氧化还原反应,思路如下:储氢:十跏甲刺#篎放氢:理论储氢总量达到.%,接近⑶獗曜~量、沉淀剂的种类、分散剂的种类对形成四氧化三铁微球的形貌、尺寸、分散性的影响。构表征,提出了高分散的四氧化三铁微球的形成机理。研究结果表明:当还原剂为抗坏血酸,,;当尿素为沉淀剂时,;通过监测不同反应时段的产物,认为四面体微球的形成机理符合,并用取向生长理论解释了四面体亚单元的生长机理。讨论了一种花簇状四氧化三铁的制备方法,通过比较其与市售氧化铁的储氢性能,,,等溶盐作为添加剂,采用水热法和浸渍法对花簇状四氧化三铁进行改性。通过循环储氢性研究结果表明:通过一系列储氢性能测试,这种花簇状纳米结构四氧化三铁在循环稳定性,循环储氢量,以及循环反应速率等方面均优于市售氧化铁粉末,所以用这种花簇状纳米结构四氧化三铁储氢做为基体材料进行改性研究;瓵谒戎聘鞯牟牧中改性效果最为明显,放氢温度℃,峰温稳定在妫℃时的放氢速率均大于··ǎ徘夥从λ俣瓤欤分钟内结束;推测了瓵母男反应,,两种颗粒之间存在着微小的
。其循环储研究了改性储氢材料的改性机理,我们认为由于与的相互作用使得与水蒸气反应活化能降低,从而提高了材料在低温下的放氢速率。并通过反应前后样品治觯啡狭嗽诜从讨蠱隖⑸讼嗷プ饔谩四氧化三铁微球,改性四氧化三铁,砧改性活性铁反应。这就使得单位时间内与反应的水蒸气的量增多,在单位时间产生的氢气量增多,即氢气的产生速率加快。诮辗ㄖ票傅牟牧现懈男孕Ч钗C飨裕逦挛榷ㄔ。徘馕氢量均稳定在%以上,四次循环分别为关键词:⑶獠牧希确ǎ四氧化三铁,氧化动力学。%,%。
甌...%.:畆⒛蚽甌甋.⑽鰐
,,現甌淅瓹琙,甒甒.%甋瑃%.,,—:琀琌
丝学位论文作者签名八烛一⋯璷/二⋯尘学位论文作者签名八丑苤邀学位论文作者签名:\迄共宝垫痮年日西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。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。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。指导教师签名:本人声明:所呈交的学位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。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学或其它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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。
第一章绪论引言免。另外,这种方法的绝热系统技术复杂、成本甜】。固态储氢材料储氢是通过化学反关注的焦点。社会经济持续快速发展,离不开有力的能源保障。人类的能源利用经历了从构也在不断变化。每一次能源时代的变迁,都伴随着生产力的巨大飞跃,极大地推动了日渐枯竭,以及化石的燃烧而产生的温室效应和酸雨,人类必须要面对能源危机、资源积能量密度高,但液化过程所需的能耗约是储存氢气热值的%,且自挥发问题难以避应或物理吸附将氢气储存于固态材料中。其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展巍;而美国能能源是人类生存和发展的重要物质基础,也是当今国际政治、经济、军事、外交薪柴时代到煤炭时代,再到油气时代的演变,在能源利用总量不断增长的同时,能源结人类经济社会的发展。同时,随着人类对能源特别是化石能源的用量越来越大