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《linh系新型貯氫材料的貯氫性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文摘要隨著各類貯氫合金材料開發(fā)的曰益成熟，發(fā)展較高的氫質(zhì)量／體積百分比貯氫材料已經(jīng)成為新的課題，金屬絡(luò)合物及一些新型無機(jī)化合物材料因其貯氫質(zhì)量密度高，近年來備受關(guān)注。Li．N—H系材料的理論貯氫密度高達(dá)10．4、vt％，是目前國際上關(guān)于貯氫材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但國內(nèi)除沈陽金屬所Yongchen等在LiNH2／MgH2的放氫方面做過相關(guān)研究，再無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本文從起始“3N材料的合成因素比較；經(jīng)xRD物相定性和吸氫定量分析，研究了LijN在不同溫度下的I吸氫性能，確定充分氫化為LiNH2+2LjH時(shí)所需條件；結(jié)合P—C。T曲線測試和
2、TG／DTA熱分析，對LiNH2+2LiH的放氫性能進(jìn)行研究：并采取球磨和添加催化劑的方式，對其貯氫性能改性的比較。具體內(nèi)容如下。1．比較了在一定氮?dú)鈮毫ο拢煌瑴囟葘铣蒐i{N的影響。結(jié)果表明，溫度高低對合成反應(yīng)的影響只體現(xiàn)在反應(yīng)所需時(shí)間上，對產(chǎn)物物相組成并無影響。溫度較高，所需時(shí)間較短，但差別不大，因此確定在稍高于Li熔點(diǎn)的200℃溫度進(jìn)行合成。2．在合成Li3N的基礎(chǔ)上，研究其吸氫性能。在較低氫壓時(shí)進(jìn)行P．c．T曲線測試，結(jié)果表明，受壓力、溫度低的制約，“3N吸氫曲線只出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)，在250℃時(shí)最大吸氫量為3．24州％。在4～5MPa的高
3、壓氫氣和不同溫度下吸氫時(shí)，通過xRD物相鑒定和反應(yīng)稱重定量分析可知，200℃吸氫量只能達(dá)1．87wt％；400℃反應(yīng)完全，吸氫量達(dá)到9．50wt％，與理論吸氫量的差距是因“OH、L120雜相存在所致。Li3N在球磨后，有不銹鋼成分的雜質(zhì)形成，可能相為AlCo、AlNi、F024Nlo、Fe2siTi和Fe3N，影響吸氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；Li3N在球磨后晶體空間群由P6／mmm轉(zhuǎn)變?yōu)镻63／mmc，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降；添加Ti粉球磨時(shí)有少量TiN09雜相形成。3．研究了合成Li3N充分氫化后的LiNH2十2LiH試樣在不同反應(yīng)條件的放氫性能。高溫P—c—T曲
4、線測試顯示，400℃經(jīng)72h釋放出2．75叭％的氫氣；而300℃經(jīng)108h則可達(dá)3．33wm，表明盡管反應(yīng)時(shí)間充分長，放氫過程仍不完全，動(dòng)力學(xué)性能較差與真空度不夠高有一定關(guān)系。TG／DTA熱分析結(jié)果表明，分別以3k／min和8k，min的速率由室溫升溫至400℃，并于400℃保溫1h時(shí)，總失重(放氫量)都大于6．5％，吸熱起始溫度為270℃左右，吸熱峰尖在350℃以上。對應(yīng)于LiNH2+2“H放氫的第一步，而第二步放氫反應(yīng)由于平臺(tái)壓過低，較難進(jìn)行。4．綜合比較所有球磨過程對吸放氫性能的影響，可以得知．球磨過程都有不銹鋼成分的雜相生成。由于雜相的存
5、在，P．c．T測試時(shí)，Li3N的吸氫反應(yīng)和LiNH2／LiH放氫反應(yīng)都更難進(jìn)行；TG／DTA熱分析測試結(jié)果表明，球磨使得粉末粒Li．N．H系新型貯氫材料的貯氫性能研究度減小，熱分析圖譜出現(xiàn)不同程度的不穩(wěn)定及增重，放氫量有所降低，但是降低起始放氫／吸熱溫度的效果顯著，降幅在50℃以上；采用間歇式球磨方式時(shí)，若總球磨時(shí)間不變，縮短每次球磨時(shí)間會(huì)降低球磨過程溫度的升高，更利于防止熱效應(yīng)的產(chǎn)生，放氫量增加，反應(yīng)起始放氫／吸熱溫度也得以降低；而添加Ti粉球磨催化時(shí)的放氫性能也明顯優(yōu)于未添加時(shí)。而改變Ti粉添加方式，可消除增重現(xiàn)象，并且放氫量較好。關(guān)鍵詞：貯
6、氫材料；Li3N；LiNH2；TG／DTA熱分析；貯氫量碩=}：學(xué)位論文AbstractAsdevelopmemofvariedalloyhydrogenstoragematerialbecomingriperdaybyday，developmentofhigherquality／Volumepercentagehydrogenstoragematerialbecomethenewsubject．Foritshighhydrogendensity，muchattemionhaspaidtometaIcomplexandsomenew—typein
7、organiccompoundmaterialsinrecentyears．Li．N—HseriesmaterialhaveatheoryhydrogendensityoflO．4wt％，itisoneoftheresearchhotspotaboutthehydrogenstoragefleldintheworldatpresem，HoweVer，in。urcountTy，exceptYongChenetcofShenyaIlgNationalLaboratoryformaterialsciencehadresearchonhydrogende
8、sorptionperformanceofLiNH2／MgH2，thereisnoreIevantarticlereportanymor
