LiBH4改善镁吸氢性能的研究

研究了LiBH4对镁吸氢性能的影响,探索出一条不需要活化就能改善镁的储氢性能的途径.实验结果显示,在氩气气氛下球磨质量比为14的LiBH4-Mg混合物1 h后,产物表现出很好的吸氢活性,在300℃下20 min内的吸氢量可达到6.5%,在1 h内可达到7.1%;在250℃和200℃下,1 h内的吸氢量分别可达到6.7%和2.6%.而镁在300℃以下几乎不吸氢.     

机械球磨MgH_(2-x)B复合材料的放氢性能

通过机械球磨制备MgH2-xB(x=0.0,0.2,0.5,1.0,2.0)复合储氢材料。除非晶B外,复合材料均由四方晶系MgH2主相、少量的正交晶系MgH2和MgO相组成。随非晶B添加量的增加,复合材料的放氢速度增快。其中,MgH2-2B复合材料具有最佳的放氢动力学性能,在553 K,240 min内放氢质量分数达2.59%。非晶B分布在MgH2颗粒表层,作为氢扩散的通道扩大了脱氢反应的接触面积,从而提高了MgH2-2B复合材料的放氢动力学性能。     

Mg2FeH6储氢材料的反应机械合金化合成及其放氢性能

以Mg和Fe元素粉末为原料，在双行星式球磨机的氢气气氛中反应球磨，合成Mg2FeH6储氢材料。探讨分别采用Mg和Fe原料配比为化学计量（2：1）和非化学计量（3：1）直接反应球磨，以及采用将Mg和Fe混合粉末在氩气气氛中预磨20h后再通氢反应等球磨方式。研究结果表明：Mg和Fe以非化学计量比（3：1）在氢气气氛中直接球磨所得样品，Mg2FeH6的合成产率最高，达到83．7％；DSC和TGA测试显示样品实际放氢量为2．91％，Mg和Fe以化学计量比（2：1）直接反应球磨得到的Mg2FeH6具有最低的起始放氢温度204．4℃。     

金属氢化物储氢反应器放氢特性的数值模拟

为了研究金属氢化物储氢反应器放氢过程的热质传递特性,建立了金属氢化物反应器的2维轴对称数学模型.此反应器内装填了Ti0.95Zr0.05Mn1.55V0.45Fe0.09储氢合金和膨胀石墨组成的复合压块.通过与文献中实验数据的对比验证了所建立模型的有效性.考察了换热流体温度、流体平均流速和氢气排出压力变化对金属氢化物反...     

氢化燃烧合成制备镁基储氢材料研究进展

氢化燃烧合成(Hydriding Combustion Synthesis,HCS)针对镁基储氢合金的制备而提出,具有设备简单,省能以及产物活性高等特点.将主要介绍本研究小组近期关于HCS产物TEM、SEM、XPS和AES的研究结果,系统阐明其高活性机理.还将介绍HCS镁基储氢合金经过机械球磨改性后吸放氢动力学性能得到大幅改善,373 K,100 s内达到饱和吸氢量物质的量为4.6%的近期研究结果.     

新型储氢材料Li-Mg-N-H体系的储放氢性能研究

采用机械球磨LiNH2/MgH2混合物(摩尔比2/1.1)制备一种新型储氢材料Li-Mg-N-H.在氩气保护下,将样品分别球磨2 h(1 #)、5 h(2#)和10 h(3#).DSC测试结果表明,3种样品均可在170℃左右开始快速放氢,且随着球磨时间增加,放氢温度呈下降趋势.吸放氢测试结果显示200℃时,样品在6 MPa最大吸放氢量为4.4%,0.1 MPa放氢压力条件下最大放氢容量为3.39%,上述反应在1 h内可完成总量的80%以上;随着球磨时间增加,样品活性增大,首次吸放氢循环即可达到最大容量,但球磨时间过长导致样品吸放氢容量的下降.运用XRD考察了样品吸放氢循环前后的物相变化.     

金属有机骨架储氢材料

由美国国家标准技术研究院（NIST）、马里兰大学和加州理工学院组成的一个研究组对金属有机骨架结构材料（MOFs）用作储氢材料的可能作出了评价。研究发现,可在适当条件下结合并释放氢的材料具有一些明显的优势。     

可用于PEMFC燃料电池的钒基固体贮氢材料

介绍了V-Ti-Cr-Fe系列贮氢合金,该系列合金常温无需活化即可快速吸氢,放氢平台压可调,其1 atm以上的可逆吸放氢量超过质量分数2.0%,吸放氢循环500次的容量衰减小于30%.此外,由于利用了廉价的FeV80中间合金,解决了钒基贮氢合金价格昂贵的问题,是目前少有的综合性能优良的贮氢合金,可用于PEMFC燃料电池的高纯氢燃料的贮存载体.     

泡沫吸波材料结构对吸波性能的影响

为了研究吸波材料结构与吸波性能的关系,以无机泡沫吸波材料作为基体,采用多层复合研究阻抗匹配特性对吸波性能的影响,当材料为"透波层/吸收层"的2层复合结构时,在2.0~18.0 GHz频段反射率均小于-10.0dB,且于12.7 GHz处出现最大衰减峰为-21.5 dB.采用角锥和锥台处理研究材料表面构造对吸波性能的影响,结果表明:表面处理可以明显提高材料吸波性能,且角锥处理优于锥台处理.5×5阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为15.3 GHz,反射率在9.4 GHz处到达最小值为-43.4 dB;8×8阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为18.0 GHz,平均反射率达-34.5 dB.     

贮氢合金La-Mg-Ni系的贮氢性能

借助X-ray及吸氢性能测试装置研究了AB3型La-Mg-Ni系贮氢合金的结构和贮氢性能,测试了不同温度下合金的PCT曲线.结果表明,La-Mg-Ni系贮氢合金可获得(La,Mg)Ni3相组织;加Co,改善了合金的特性,并使平台压力降低.     

SiO2气凝胶动态吸/放湿特性辨识方法

通过实验验证了SiO_2气凝胶作为调湿材料的吸/放湿性能及其可重复性,并应用系统辨识方法,对SiO_2气凝胶作为调湿材料应用于建筑围护结构内表面的动态吸/放湿特性进行了初步的辨识研究。并提出了相应的预测模型,预测结果与实验结果吻合较好.     

Hydrogen sorption properties of nanocrystalline Mg2FeH6-based complex and catalytic effect of TiO2

The diversities of hydrogen sorption properties of Mg₂FeH₆-based complexes with and without TiO₂ were investigated. Mg₂FeH₆-based complexes with and without TiO₂ were synthesized respectively by reactive mechanical alloying, and hydrogen sorption properties of the complexes were examined by Sieverts-type apparatus. The results show that the sample without TiO₂ releases 4.43 % (mass fraction) hydrogen in 1.5 ks at 653 K under 0.1 MPa H₂ pressure and absorbs 90% of the total 4.43 % (mass fraction) hydrogen absorbed in 85 s at 623 K under 4.0 MPa H₂ pressure. But for the sample with TiO₂ addition under the same condition, it only needs 400 s to release all of the stored hydrogen and 60 s to absorb 90% of the total hydrogen absorbed. The activation energies for desorption process of the samples with and without TiO₂ are determined to be 71.2 and 80.3 kJ/(mol·K), respectively. The improvement in hydrogen sorption rate and and reduction in activation energy can be attributed to the addition of TiO₂.     

掺杂金属介孔分子筛MCM-48的合成及储氢研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸四乙酯为硅源,在碱性条件下一步法水热晶化合成掺杂金属的介孔分子筛MCM-48。采用XRD、N2吸附脱附对产品进行结构表征,结果表明金属掺杂的介孔分子筛仍保持了三维立方介孔结构,但有序性略有降低,比表面积减小。对样品进行储氢性能研究发现,纯的MCM-48氢吸附量随温度的降低而增加,在0.2MPa、-25℃时氢吸附量达0.678 8%;金属掺杂介孔分子筛中,Ni、Fe、Pd有利于提高储氢量,Zr、Mg反而使氢吸附量减小,其中Ni-MCM-48在0.2MPa、-10℃时氢吸附量最高,达到0.772 0%。     

新型氮化碳材料的合成及其吸附性能的研究

以天然凹凸棒土为模板剂,采用乙二胺-四氯化碳、双氰胺、尿素及三聚氰胺四类含氮有机化合物作为前驱体,合成了4种具有石墨型结构的氮化碳材料(CN-EDA-CTC、CN-DCD、CN-UREA、CN-MEM)。通过X-射线粉末衍射、热重、N2吸附及CO2吸附等手段表征并测试了4种材料的结构及其吸附性能。结果表明,前驱体的结构和性质对合成的氮化碳材料的吸附性能有较大的影响,其中,对CO2吸附能力最强的是CN-UREA,吸附量分别为85.438cm3/g(0℃)和58.931cm3/g(25℃)。同时发现,选择天然凹凸棒土作为模板剂,并利用质量分数5%HF在磁力搅拌下处理样品,可以有效地提高孔容,增强对CO2的吸附能力。     

不同烧结工艺对贮氢合金LaMgNiCo的性能影响

借助XRD和SEM及EPMA研究La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金的烧结工艺对该合金的微观组织结构及电化学性能的影响。结果表明,在不同烧结条件下合金均由不含Mg的LaNi5相、富Mg的LaNi3相及一个贫Mg的LaNix（x=3.0-3.8）相三相组成。当烧结温度不超过1203k时合金主相为LaN i3相,当烧结温度超过1 203K,LaN i5相逐步成为主相。电化学性能分析结果表明,烧结温度不超过1203K,合金放电能力主要受合金组织形成与均匀性影响;而烧结温度超过1 203K,Mg元素挥发损失成为影响合金放电能力的决定因素。烧结条件为873k～1123k保持24 h、1203k保持2h,是制备La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金的适宜工艺。     

First-principles calculation of dehydrogenating properties of MgH2-V systems

Based on experimental results in which VH_0.81/MgH₂ interface was found during the process of mechanically milling MgH₂+5at%V nanocomposite, a VH/MgH₂ interface is designed and constituted in this work. A first-principles plane-wave pseudopotential method based on Density Functional Theory (DFT) has been used to investigate the vanadium alloying effects on the dehydrogenating properties of magnesium hydride, i.e., MgH₂. A low absolute value of the negative heat of formation of VH/MgH₂ interface compared with that of MgH₂ indicates that vanadium hydrides befit to improve the dehydrogenating properties of MgH₂. Based on the analysis of the density of states (DOS) and the total valence electron density distribution of MgH₂ before and after V alloying, it was found that the improvement of the dehydrogenating properties of MgH₂ caused by V alloying originates from the increasing of the valence electrons at Fermi level (E _F) and the decreasing of the HOMO-LUMO gap (ΔE _H-L) after V alloying. The catalysis effect of V on dehydrogenating kinetics of MgH₂ may attribute to a stronger bonding between V and H atoms than that between Mg and H atoms, which leads to nucleation of the α-Mg at the VH/MgH₂ interface in the MgH₂-V systems easier than that in pure MgH₂ phase.     

含空气层CPE/CZ结构材料低频吸声性能研究

利用SW260系列的阻抗管测试了由氯化聚乙烯（CPE）作为聚合物基体和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）有机小分子作为第二组分的杂化材料的吸声性能,通过空气层的介入形成结构材料,发现其在低频段具有良好的吸声性能.研究了空气层厚度的变化对吸声峰值大小及对应频率值的影响,测试了CPE/CZ系列杂化材料和空气层构成的结构材料的声学性能,并分析了损耗因子及损耗因子双峰对材料声学性能的影响.结果表明,含空气层的CPE/CZ结构材料在低频段具有优良的吸声性能。     

Development of Rare Earth Hydrogen Storage Alloys: Correlation Between Structure, Stability, and Hydrating Properties

The structure of β-LaNi2Hx is mentioned. Special emphasis is laid on the influence of substitutions with metallic elements on the thermodynamic properties of the rare-earth-nickel hydrogen storage alloys. The models of the heat of hydride formation are studied attentively. The relation between the stability and the heat of formation of intermetallic compounds including with other physical properties is discussed. The relations between hydriding properties and the geometric and electronic structure of the intermetallic compounds are presented.