多元协同作用镁基储氢材料研究

发布时间：2023-09-17 07:24

　　本文首先论述了Mg基储氢合金的发展及研究现状,并介绍了改进其储氢性能的方法,以合金化法入手,采用固溶烧结法制备了Mg₂Ni_1-xTi_x(x=0.08,0.12,0.16)合金,研究不同含量Ti元素对Mg₂Ni合金储氢性能影响,合金化提升热力学性能的同时降低了合金的储氢量,后两章中,我们又制备了Ni@TiO₂和石墨烯负载Ni基合金催化剂,并与MgH₂复合,进一步探究两种催化剂对MgH₂储氢性能影响。采用了扫描电子显微镜和X射线衍射方法分析相组成与结构,并用Sievert方法分析吸放氢动力学热力学性能。得出如下结论:(1)利用固溶烧结法可以制备出高纯度Mg₂(Ti,Ni)相的Mg₂Ni型合金,纯度高达98wt%,且合金具有良好的吸放氢循环性能。Ti固溶显著提高了Mg₂Ni合金的动力学性能,Mg₂Ni_1-xTi_x

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
    1.1 储存氢气技术方法与特点
    1.2 储氢材料的理论基础
        1.2.1 储氢材料的热力学性能
        1.2.2 储氢合金的动力学特性
    1.3 储氢材料的分类
        1.3.1 配位氢化物储氢材料
        1.3.2 金属氢化物储氢材料
        1.3.3 碳质材料储氢
    1.4 镁基储氢材料的制备及改进方法
        1.4.1 镁基储氢材料介绍
        1.4.2 镁基储氢材料制备方法
        1.4.3 改善方法
    1.5 本文的研究目的及主要内容
第二章 实验方法
    2.1 样品的制备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 样品的制备
    2.2 样品表征方法
        2.2.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.2.2 扫描电子显微镜/透射电子显微镜(SEM/TEM)分析
    2.3 样品的储氢性能测试
        2.3.1 样品活化性能测试
        2.3.2 样品动力学性能测试
        2.3.3 样品P-C-T曲线测定
第三章 合金化对Mg储氢性能的影响
    3.1 Ni合金化对Mg放氢性能的影响
    3.2 Ti固溶对Mg₂Ni合金相结构的影响
    3.3 Mg₂Ni_1-xTi_x合金的吸/放氢反应机理
    3.4 Mg₂Ni_1-xTi_x合金的动力学性能分析
    3.5 Mg₂Ni_1-xTi_x合金的热力学性能分析
    3.6 本章小结
第四章 Ni@TiO₂催化MgH₂体系的储氢性能研究
    4.1 Ni@TiO₂催化剂结构表征
    4.2 探索不同工艺与不同催化剂对MgH₂催化效果影响
    4.3 MgH₂-5wt％Ni@TiO₂动力学性能分析
    4.4 MgH₂-5wt％Ni@TiO₂热力学性能分析
    4.5 MgH₂-5wt％Ni@TiO₂吸放氢循环性能分析
    4.6 本章总结
第五章 石墨烯负载CoNi合金催化MgH₂体系的储氢性能研究
    5.1 MgH₂-5wt％Ni@G和MgH₂-5wt％CoNi@G的制备及其表征
    5.2 Ni@G对MgH₂催化效果的影响
    5.3 CoNi@G对MgH₂催化效果的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文总结
    6.2 对今后工作的建议
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3847273