制氢与储氢材料及其应用研究PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

引言 1

1.1 制氢材料 2

1.1.1 氢的制取 3

1.1.2 水解制氢材料 4

1.2 NH3·BH3制氢性能 4

1.3 NH3·BH3水解制氢机制 8

1.4 储氢材料 11

1.4.1 储氢材料简介 11

1.4.2 储氢材料的电化学储氢原理 13

1.4.3 储氢材料的气态储氢原理 14

1.5 Mg-Ni系储氢合金 17

1.6 RE-Mg系储氢合金 22

1.7 制氢及镁基储氢材料未来的发展趋势 26

第2章 实验材料与方法 28

2.1 实验试剂与仪器 28

2.1.1 实验试剂 28

2.1.2 仪器设备 28

2.2 材料的制备与表征 29

2.2.1 材料的制备 29

2.2.2 粉末X射线衍射分析（XRD） 29

2.2.3 扫描电镜分析（SEM） 30

2.2.4 透射电镜分析（TEM） 30

2.2.5 X射线光电子能谱分析（XPS） 30

2.2.6 傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR） 30

2.2.7 紫外可见吸收光谱（UV-vis） 31

2.2.8 拉曼光谱分析（Raman） 31

2.2.9 热重分析（TGA） 31

2.3 催化水解制氢性能测试 31

2.3.1 反应速率的确定 32

2.3.2 反应动力学性能测试 32

2.3.3 反应活化能的确定 33

2.3.4 催化剂循环性能测试 34

2.4 储氢性能测试 34

2.4.1 PCT测试仪原理 34

2.4.2 合金样品气态储氢性能测试 35

2.4.3 合金样品电化学储氢性能测试 36

第3章 制氢材料研究实例 40

3.1 杨梅果状Co＠rGO对氨硼烷水解放氢性能的影响 40

3.1.1 杨梅果状Co＠rGO的制备及结构表征 40

3.1.2 杨梅果状Co＠rGO催化NH3·BH3水解放氢性能研究 42

3.1.3 杨梅果状Co＠rGO催化NH3·BH3水解放氢动力学性能 43

3.1.4 杨梅果状Co＠rGO催化NH3·BH3水解放氢循环性能 47

3.2 杨梅果状Co-Mo＠rGO的制备、结构表征及催化AB水解放氢性能研究 50

3.2.1 杨梅果状Co-Mo＠rGO的制备 50

3.2.2 杨梅果状Co-Mo＠rGO催化NH3·BH3水解放氢性能研究 51

3.2.3 杨梅果状Co0.75Mo0.25＠rGO的结构表征 54

3.2.4 杨梅果状Co0.75Mo0.25＠rGO催化NH3·BH3水解放氢动力学性能 55

3.2.5 杨梅果状Co0.75Mo0.25＠rGO催化NH3·BH3水解放氢循环性能 57

3.3 PAMAM修饰Ag-Co的制备及催化NH3·BH3水解放氢性能研究 60

3.3.1 Ag-Co／PAMAM催化剂的制备 61

3.3.2 Ag-Co／PAMAM催化NH3·BH3水解放氢性能 62

3.3.3 Ag-Co／PAMAM催化剂的表征 64

3.3.4 Ag0.3Co0.7／PAMAM催化NH3·BH3水解反应机理分析 70

3.3.5 Ag0.3Co0.7／PAMAM催化NH3·BH3水解放氢动力学性能 71

3.3.6 Ag0.3Co0.7／PAMAM催化NH3·BH3水解放氢循环性能 74

3.4 小结 76

第4章 Mg2Ni基气态储氢材料研究实例 78

4.1 Mg2Ni＋xwt.％LaMg2Ni（x＝0、10、20和30）复合材料储氢性能的研究 78

4.1.1 Mg2Ni＋xwt.％LaMg2Ni（x＝0、10、20和30）复合材料的微观结构 78

4.1.2 Mg2Ni＋xwt.％LaMg2Ni（x＝0、10、20和30）复合材料储氢热力学性能 81

4.1.3 Mg2Ni＋xwt.％LaMg2Ni（x＝0、10、20和30）复合材料储氢动力学性能 82

4.2 Mg2Ni＋20wt.％REMg2Ni（RE＝La、Pr和Nd）复合材料储氢性能的研究 84

4.2.1 Mg2Ni＋20wt.％REMg2Ni（RE＝La、Pr和Nd）复合材料的微观结构 84

4.2.2 Mg2Ni＋20wt.％REMg2Ni（RE＝La、Pr和Nd）复合材料储氢动力学性能 88

4.2.3 Mg2Ni＋20wt.％REMg2Ni（RE＝La、Pr和Nd）复合材料储氢热力学性能 90

4.3 Ti和Nb的氢化物（TiH2和NbH）对Mg2Ni合金储氢性能的影响 93

4.3.1 Mg2Ni＋10wt.％TMH（TMH＝TiH2和NbH）复合材料的微观结构 93

4.3.2 Mg2Ni＋10wt.％TMH（TMH＝TiH2和NbH）复合材料的储氢性能 96

4.3.3 Ti和Nb的氢化物的作用 102

4.4 Ti和Nb的氮化物（TiN、NbN）对Mg2Ni合金储氢性能的影响 103

4.4.1 Mg2Ni＋10wt.％TMN（TMN＝TiN和NbN）复合材料的微观结构 103

4.4.2 Mg2Ni＋10wt.％TMN（TMN＝TiN和NbN）复合材料的储氢性能 106

4.4.3 Ti和Nb的氮化物的作用机制 112

4.5 小结 114

第5章 CeMg12型合金电化学储氢性能研究实例 116

5.1 球磨CeMg12／Ni储氢合金微观结构及电化学性能 116

5.1.1 微观结构及相组成 117

5.1.2 电化学性能 118

5.2 球磨CeMg12／Ni／TiF3储氢合金微观结构及电化学性能 126

5.2.1 微观结构及相组成分析 126

5.2.2 合金电化学储氢性能 128

5.3 小结 134

第6章 CeMg12型合金微观结构及气态储氢性能 136

6.1 CeMg12／Ni合金微观结构及气态储氢性能 136

6.1.1 合金微观结构分析 136

6.1.2 合金材料气态吸／放氢性能 139

6.2 CeMg12／Ni／TiF4合金微观结构及气态储氢性能 146

6.2.1 合金材料微观结构分析 146

6.2.2 合金气态储氢性能分析 150

6.3 CeMg12／Ni／NbF5合金微观结构及气态储氢性能 157

6.3.1 合金材料微观结构分析 157

6.3.2 合金气态储氢性能分析 161

6.3.3 合金材料气态吸／放氢动力学性能 164

6.4 小结 168

参考文献 170

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