高活性铝基复合制氢材料研究

来源 :辽宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zi198
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本论文以廉价的金属铝粉为研究对象,采用机械球磨法制备了一系列铝基复合制氢材料,采用排水取气法研究了该铝基复合材料的放氢性能。探讨了不同球磨条件、掺杂剂等对材料放氢性能的影响。研究了无水SnCl2和无水CuCl对铝基复合材料产氢性能的影响,结果显示Al-SnCl2体系放氢性能相对较好,25oC时最大氢气产生速率可以达到1986ml/g min,是目前文献中产氢速率较高的材料。同时,考查了球磨时间以及无水SnCl2含量对该复合材料产氢性能的影响,通过反应前后材料的微观结构分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)和反应过程中pH的变化情况等的分析,探讨了Al-SnCl2与水反应的反应机理。Al-SnCl2体系具有高的反应速率,但是氢气产率低,为了进一步提高产率,考察了碱金属、过渡金属单质Mg、Ti、Zn、Bi、Cr对Al-SnCl2复合材料放氢性能的影响,结果显示只有Bi的加入可以达到提高产率的目的。因此对Al-SnCl2-Bi复合材料做了进一步的研究,考查了球料比以及Bi含量对Al-SnCl2-Bi对放氢性能的影响,并且研究了铝含量对放氢容量的影响。通过XRD分析、反应过程中pH的变化情况等的分析,研究了Al-SnCl2-Bi复合材料与水反应的反应机理。将具有高储氢性能的NaBH4和LiAlH4与铝制氢材料结合,探讨其室温下产氢性能,结果发现Al-LiAlH4复合材料产氢性能明显优于Al-NaBH4复合材料。研究了转速和LiAlH4含量对Al产氢性能的影响。并且通过XRD分析、八通道量热等手段分析了Al-LiAlH4复合材料与水反应的机理。本论文所研制的铝基复合制氢材料在常温下可与水反应释放出大量的氢气,所释放的氢气可作为燃料电池的氢源。本论文证实了该方法的可行性,铝基复合材料与水反应为小风扇供氢,驱动小风扇工作。
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