naalh4配位氫化物儲氫材料改性地研究

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1、Auther’sSupervisor’sExtemalreviewersExaminingCommitteeChairperson：㈨刪爭粕泐‘參?！╃娺艩嶦xaminingCommitteeMembers：Ⅵ吣b>嫩叩蚣卻Dateoforaldefense：March7．2014蝌‘、‘州

2、％叭啷噌。o^‘3Ⅲ懈～‘i勺螄鰣多浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙鎏太堂

3、或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：磊√承蔫墜簽字日期：糾腎弓月扣日．學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解逝選太堂有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)逝江太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文儲鮐別暖鋤始酬1lII簽字日期：弘I嘩年弓月【◇日簽字目期：岔

4、訊忤；月lQ日本課題承國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2010CB631300)、國家自然科學(xué)基金項目(51001090，51171173)和押教育部創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目(IRTl3037)資助摘要摘要以NaAIH4為典型代表的輕金屬配位氫化物具有較高的理論儲氫量，是當今高容量儲氫材料研究的熱點之一，但其還存在吸放氫動力學(xué)緩慢、吸放氫溫度高的缺陷。本文選擇輕金屬配位氫化物NaAlH4作為研究對象，在對其研究進展進行全面綜述調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過添加KH或NaF的方法對CeCl3摻雜NaAlH4體系進行改性研究，并運用Sievert吸放氫性能

5、測試技術(shù)以及x射線衍射(XRD)、差示掃描量熱一熱重(DSC／TG)、掃描電鏡(SEM)等材料現(xiàn)代分析手段，詳細考察了KH和NaF添加量對CeCl3摻雜NaAlH4體系儲氫性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響，并探究其改性機理。對(NaH／AI)．CeCl3／xKH復(fù)合物的制備、儲氫性能和微觀結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明：以Nail粉、Al粉為原料，CeCl3為摻雜劑，通過添加不同量的KH，在室溫和3．0MPa左右氫氣氛下，采用機械球磨Nail／A1．0．02CECl3／xKH薩0，O．02，O．04)能成功制備出摻雜NaAlH4。摻加KH能有效改善NaAlH

6、4的放氫反應(yīng)(特別是第二步放氫反應(yīng))動力學(xué)性能，且當KH的摻加量為2m01％時，其改善效果最為顯著，其起始放氫溫度為87℃，在170℃下20min內(nèi)即可完成放氫(放氫量4．33wt％)，并具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。研究還發(fā)現(xiàn)，KH摻雜使Na3AIH6晶格發(fā)生膨脹，10可部分取代Na3A1H6中的Na+形成Na3呵kAlH6(0

7、二維相界面擴散模型控制。對(NaH／AI)．CeCl3／yNaF復(fù)合物的制備、儲氫性能和微觀結(jié)構(gòu)的研究表明：以Nail粉、A1粉為原料，以CeCl3為摻雜劑，通過添加不同量的NaF，在室溫和3．0／VIPa左右氫氣氛下，采用機械球磨NaH／AI+0．02CECl3／yNaF(尸O．04，0．06，0．08)能成功制備出摻雜NaAlH4。摻加NaF能有效降低NaAIH4體系的放氫溫度，且當NaF摻加量為6m01％時，復(fù)合物體系具有最佳的放氫量(4．30叭％)和放氫動力學(xué)。微觀結(jié)構(gòu)分析未發(fā)現(xiàn)NaF摻雜體系中有含F(xiàn)相的存在，并且表面形貌并未

8、發(fā)生明顯變化，NaF摻雜改善機理仍有待進一步研究。對摻雜NaAU-h復(fù)合物放氫完成后進行抽真空操作發(fā)現(xiàn)有CeAh出現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)CeAh較CeH2表現(xiàn)更好的催化性能；最佳添加量2m01％KH和6m01％NaF摻雜入(Nail／A1)一0．02CeAl4體系中，能有效提高其放氫動力學(xué)和儲氫容量，2．8min即可完成第一步放氫反應(yīng)，20min內(nèi)完成全部放氫反應(yīng)，放氫量可達到4．9wt％以上。KH和NaF共摻能夠降低CeAl4摻雜NaAlH4體系第一步和第二步放氫反應(yīng)活化能，從而提高放氫反應(yīng)動力學(xué)。浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)鍵詞：配位氫化物，NaA

9、lH4，KH，NaF,儲氫性能IIAbslractAbstractLightmetalcomplexhydrides，whosetypicalrepresentiveisNaAlH4，isoneoftheresearch