naalh4配位氫化物儲(chǔ)氫材料改性地研究

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1、Auther’sSupervisor’sExtemalreviewersExaminingCommitteeChairperson：㈨刪爭(zhēng)粕泐‘參。々鐘吲爭(zhēng)ExaminingCommitteeMembers：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(dú)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(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)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(guò)的研究成果，也不包含為獲得浙鎏太堂

3、或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)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(guó)家有關(guān)部門或機(jī)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(kù)進(jìn)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(chǔ)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(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2010CB631300)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51001090，51171173)和押教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)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(chǔ)氫量，是當(dāng)今高容量?jī)?chǔ)氫材料研究的熱點(diǎn)之一，但其還存在吸放氫動(dòng)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(duì)象，在對(duì)其研究進(jìn)展進(jìn)行全面綜述調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加KH或NaF的方法對(duì)CeCl3摻雜NaAlH4體系進(jìn)行改性研究，并運(yùn)用Sievert吸放氫性能

5、測(cè)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(xì)考察了KH和NaF添加量對(duì)CeCl3摻雜NaAlH4體系儲(chǔ)氫性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響，并探究其改性機(jī)理。對(duì)(NaH／AI)．CeCl3／xKH復(fù)合物的制備、儲(chǔ)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(guò)添加不同量的KH，在室溫和3．0MPa左右氫氣氛下，采用機(jī)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(dòng)力學(xué)性能，且當(dāng)KH的摻加量為2m01％時(shí)，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(kuò)散模型控制。對(duì)(NaH／AI)．CeCl3／yNaF復(fù)合物的制備、儲(chǔ)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(guò)添加不同量的NaF，在室溫和3．0／VIPa左右氫氣氛下，采用機(jī)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(dāng)NaF摻加量為6m01％時(shí)，復(fù)合物體系具有最佳的放氫量(4．30叭％)和放氫動(dòng)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(jī)理仍有待進(jìn)一步研究。對(duì)摻雜NaAU-h復(fù)合物放氫完成后進(jìn)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(dòng)力學(xué)和儲(chǔ)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(dá)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(dòng)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(chǔ)氫性能IIAbslractAbstractLightmetalcomplexhydrides，whosetypicalrepresentiveisNaAlH4，isoneoftheresearch