配位氫化物是眾多固態(tài)儲氫材料中廣受關(guān)注的一種高容量儲氫材料,其中NaAlH₄一直是其研究熱點。為了提升配位氫化物在未來儲氫領(lǐng)域中的應(yīng)用,必須改善其可逆吸放氫溫度、動力學(xué)性能、循環(huán)性能,以適應(yīng)不同的儲氫燃料電池應(yīng)用場景。本文采用一種安全高效的方式制備多種新型二維層狀MXene材料（Ti₃C₂和Ti₂C和Nb₂C）,隨后利用反應(yīng)球磨法球磨將層狀MXene材料摻雜到NaAlH₄體系,并采用Sievert型吸放氫儀器測試該體系的吸放氫性能,綜合運用差示掃描量熱、X射線衍射、掃描電鏡、能量色散X射線光譜、X射線光電子能譜、傅里葉變換紅外光譜儀等多種分析測試手段對樣品的儲氫性能、微觀結(jié)構(gòu)進行全面的分析。（1）通過MILD方法（以鹽酸和氟鹽為原料）實現(xiàn)層狀MXene材料Ti₃C₂的安全高效制備,利用球磨得到了NaH/Al-Ti₃C₂復(fù)合材料。NaH/Al-Ti₃... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源危機和清潔能源
    1.2 氫能與儲氫材料
    1.3 輕金屬配位鋁氫化物及其應(yīng)用
第二章 文章綜述及本文研究思路
    2.1 NaAlH_4的特性與結(jié)構(gòu)
    2.2 NaAlH_4的吸放氫機理和熱力學(xué)性質(zhì)
    2.3 NaAlH_4儲氫材料的改性研究
        2.3.1 納米化改性
        2.3.2 催化改性
    2.4 本文的研究思路及主要研究內(nèi)容
第三章 實驗方法
    3.1 樣品的制備
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 實驗設(shè)備
        3.1.3 樣品制備
    3.2 樣品的儲氫性能測試
        3.2.1 儲氫性能測試儀
        3.2.2 程序控制脫附法(TPD)測試
        3.2.3 等溫放氫實驗
        3.2.4 等溫吸氫實驗
        3.2.5 差示掃描量熱法(DSC)/熱重法(TG)實驗
        3.2.6 循環(huán)性能測試
    3.3 樣品的組織與微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        3.3.2 掃描電鏡(SEM)和能量色散X射線光譜(EDS)分析
        3.3.3 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析
        3.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
第四章 MILD方法制備Ti_3C_2原位摻雜對NaH/Al體系儲氫性能及催化機理的影響
    4.1 引言
    4.2 二維MXene材料Ti_3C_2的安全高效制備
    4.3 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的制備及其儲氫性能
    4.4 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的循環(huán)性能及其機理探究
        4.4.1 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的循環(huán)性能
        4.4.2 NaH/Al-Ti_3C_2復(fù)合材料的催化性能探究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 M_2X型 MXene-Ti_2C原位摻雜對NaH/Al體系儲氫性能及催化機理的影響
    5.1 引言
    5.2 M_2X型 MXene-Ti_2C的安全高效制備
    5.3 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料的制備與儲氫性能
        5.3.1 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料的測試
        5.3.2 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料吸放氫性能的測試
        5.3.3 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料循環(huán)性能的測試
    5.4 NaH/Al-Ti_2C復(fù)合材料的催化性能探究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 Nb_2C摻雜對NaAlH_4體系儲氫性能及催化機理的影響
    6.1 引言
    6.2 Nb_2C的安全高效制備
    6.3 Nb_2C摻雜NaAlH_4的制備及儲氫性能測試
    6.4 NaAlH4-Nb_2C體系的機理探究
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 MILD方法制備Ti_3C_2原位摻雜對NaH/Al體系儲氫性能及催化機理的影響
    7.2 M_2X型 MXene-Ti_2C原位摻雜對NaH/Al體系儲氫性能及催化機理的影響
    7.3 Nb_2C摻雜對NaAlH_4體系儲氫性能及催化機理的影響
    7.4 對今后工作的建議和展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Crystal structure evolution of complex metal aluminum hydrides upon hydrogen release[J]. Claudia Weidenthaler.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[2]輕質(zhì)氫化物儲氫材料:挑戰(zhàn),進展和展望（英文）[J]. 李麗,黃一可,安翠華,王一菁.  Science China Materials. 2019(11)
[3]Direct synthesis and dehydrogenation properties of NaAlH4 catalyzed with ball-milled Ti–B[J]. Li Li,Zi-Chao Zhang,Yi-Jing Wang,Li-Fang Jiao,Hua-Tang Yuan.  Rare Metals. 2017(06)



本文編號：3633443