铝-碱溶液水解制氢的技术研究

在旋转磁场条件下.驱动磁针可产生高频碰撞状态.根据该理论,提出一种铝粉在磁针碰撞研磨条件下水解制备氢气的新方法;考察了铝粉粒径、磁场转速以及催化组分选择等因素对铝一碱水解速率的影响.实验结果表明,在磁力研磨条件下.可实现工业铝粉与碱液水解快速制取氢气;可为燃料电池提供纯净氢气,实现现场制氢、供氢,有效解决氢气储存问题.     

铝汞合金体系常温水解制氢技术

利用机械混合法制备了铝汞合金体系.该类合金具有很强的化学活性,在常温下与水反应迅速生成氢气,氢气产量接近理论值.如Al-5%Hg合金水解产生1175 mL/g氢气,氢气产率为99%.考察了添加剂(Zn、NaCl)及球磨时间对铝-汞合金化学活性的影响.结果表明:锌部分取代汞,使铝汞合金的活性降低,且随Al-Hg-Zn合金中锌含量的增加,合金水解产氢气量降低,由1059 mLg(Al-9%Hg-1%Zn)降到427 mL,g(Al-5%Hg-5%Zn);但盐的加入,迅速加快了合金水解速率,从238 mL/(min·g)(Al-10%Hg)增加到457 mL/(min·g)(Al-5%Hg-5%NaCl)].以Al-9%Hg-1%NaCl合金为研究对象,球磨时间由1 h延长到2 h,其Al-9%Hg-1%NaCl合金的水解速率有所提高,但进一步延长球磨时间,反而降低了铝合金的活性,表明球磨时间对铝汞合金的性能有一定的影响.     

高活性铝基复合材料制氢技术

采用机械球磨法制备了具有高活性的铝基复合制氢材料.探讨了具有氧化还原性的CuCl和SnCl2对Al水反应产氢性能的影响.结果表明:Al-SnCl2体系的产氢性能较好,其最大放氢速率可达1 986mL/(g ·min),但其产氢率不高.为提高Al-SnCl2体系的产氢率,考察了用金属(Zn、Ti、Mg、Bi、Cr、Ga)部分替代SnCl2得到的三元或多元体系在室温下与水反应的放氢性能.结果表明:Bi的部分替代,可显著改善Al-SnCl2体系的产氢率,Al-SnCl2-Bi的产氢率可达98.9％.采用X-射线衍射仪对所制铝基复合材料与水反应前后的物相进行分析,分析结果表明:Sn和Bi没有参与反应,只是与Al形成了腐蚀电池,有利于Al与水的反应.研制的高活性铝基复合制氢材料有望为移动氢源提供氢气.     

基于便携式制氢-储氢体系的铝水解技术研究进展

综述了便携式燃料电池氢源的铝水解制氢-储氢技术的研究进展,总结了铝水解制氢反应的优缺点及水解性能改善所进行的探索.如铝-碱液水解反应,铝合金化等.阐明了铝水解反应机理及铝合金活化机理,旨在使人们对铝水解制氢-储氢技术的全面了解.     

基于铝水反应的新型制氢复合材料研究

研究了铝基复合材料在铝水反应过程中的制氢性能,所用的铝基复合材料由高能机械球磨法制备。发现在Al-Bi-Na Cl体系中添加少量的碱金属(锂、钠、钾)或氢化物(Li Al H4、Li BH4)后,材料在室温下纯水中的放氢量和放氢速率都有了很大提高,通过调整掺杂物的种类和添加量,得到性能相对最佳的铝基复合材料拥有高达2 016 m L/(min·g)的初始放氢速率,并且能在1 min内放出几乎全部的理论产氢量。     

纳米片状光亮银粉制造技术研究

本文在总结了纳米片状光亮银粉的制备技术发展概况的基础上,深入研究并实践了化学还原法—高能球磨法制备纳米片状光亮银粉的工艺技术,实现了批量生产。     

EMD与KOH溶液的相互影响

利用滴定分析、热失重分析以及XRD方法研究了EMD和KOH溶液混合后的变化。结果表明:碱与MnO2可以相互作用并导致体系温度的升高,碱浓度的下降,EMD中形成Mn3O4以及MnO2中结合水的损失。相互作用的结果与所加KOH溶液的浓度、EMD中的水含量、二者用量的比例关系以及体系的温度有关。     

铝水反应制氢技术

分析了改善铝水反应的几种途径,发现在纯铝与水反应中,水蒸气的浓度对反应影响不大,但在20%左右,铝水反应启动温度最低.把单质铝熔炼成铝合金可加快单质铝与水发生水解反应,尤其是在铝中添加金属Sn和Ga,形成多元合金,大大降低铝水反应温度,反应产氢气量增加,反应速率加快.     

含铁铝粉煤灰通过碱活化合成沸石

粉煤灰是一种非常适合合成沸石的原材料。采用西班牙Ｔｅｒｕｅｌ电站的粉煤灰通过碱性水热活化作用合成了不同类型的沸石．粉煤灰合成沸石在工业上有重要用途。合成沸石的最高效率是７５％．     

钴催化硼氢化钠水解制氢研究

以CoCl2-Biomass前驱物采用浸渍法,经过不同煅烧温度和煅烧时间.得到了一种新型的Co-AC催化剂.对Co-AC催化剂的结构进行扫描电子显微镜法(SEM),X射线衍射光谱法(XRD)表征发现,Co均匀分布在活性炭表面且以Co(OH)2晶态出现.在自行设计的实验装置上采用单因素实验研究.结果表明:煅烧温度为450...     

添加剂对铝阳极电化学性能的影响

为了提高铝的耐蚀性以及活化性能,用电化学方法研究了在4 mol/L KOH溶液中,添加剂Ca(OH)2、C4H4O6KNa以及Na2SnO3对铝阳极(99.999%)电化学性能的影响.结果表明:添加饱和Ca(OH)2 C4H4O6KNa能有效抑制腐蚀,当c(C4H4O6KNa)=15 mmol/L时,Al的缓蚀率达83.54%,且开路电位Eocp负移出现最大值达-1.751 V;添加10 mmol/L Na2SnO3在4 mol/L KOH 15 mmol/L C4H4O6KNa 饱和Ca(OH)2中,不仅使铝的腐蚀速度进一步降低(缓蚀率达86.35%),又能最大程度提高铝阳极的活化,Eocp负移程度最大达-1.800 V.     

移动氢源用铝水反应制氢技术研究

铝水反应可作为一种快捷有效的制氢技术为燃料电池提供氢源。考察了几种改善铝水反应制氢的途径,比较了铝水反应制氢成本,设计了氢气生产利用与残渣回收工艺。结果表明:提高碱液浓度、提高温度、增加铝粉的比表面积等都能有效地提高产氢速率;NaOH和KOH对铝水反应有明显的促进作用,二者的最大产氢速率基本相同;Ca(OH)2的促进作用明显弱于前两者;在相同的实验条件下,Mg(OH)2和Al(OH)3对铝水反应几乎无促进作用;沉淀的存在有助于铝水反应。     

锌粉在碱性介质中的析氢行为

通过析氢量测试研究了三种不同来源的锌粉在碱性锌电池电解质（ＫＯＨ溶液）中的动态析氢行为以及电解质浓度和两种有机抑制剂及一种无机抑制剂对析氢行为的影响,对锌粉在碱性介质中的析氢动力学进行了讨论。针对析氢反应的特性,选择的无机析氢抑制剂包含的主要成分为能与锌作用后形成高氢过电位合金薄层的无机化合物和助溶剂,因而可以减缓锌电极上析氢反应的阴极过程或提高阴极反应的位垒;而有机析氢抑制剂的主要成分为能在锌表面形成极薄吸附保护层的表面活性剂,它能有效地抑制锌电极上析氢反应的阳极过程或提高阳极反应的位垒。实验结果表明：所用析氢抑制剂的抑制效率可以达到大约１３％。同时还提出了筛选应用于干电池中的析氢抑制剂的基本思想。     

铝半燃料电池研究

采用化学沉积法制备了Au/Ni催化阴极,并组装成90 cm~2 Al/H_2O_2电池,采用微酸性阴极电解液进行放电,放电时间长达6 h,平均电压1.466 V,H_2O_2利用率可达92.8%。通过设计分配框结构,将电极面积扩大至500 cm~2,装配了两单体组合电堆,放电506 min,本体比能量达到404.1 Wh/kg。     

锌和铋在KOH溶液中的析氢行为比较

采用气体收集实验、阴极极化曲线和电化学阻抗测量,研究了锌(Zn)和铋(Bi)电极在氢氧化钾溶液中的析氢反应。结果表明:Zn和Bi的析氢行为明显不同,当电位高于-1.92 V时,在相同电位下,Zn电极上收集的氢气体积、反应电流均大于Bi;而电位低于-1.92 V时,在相同电位下,Zn电极上收集的氢气体积及反应电流均小于Bi。     

碱性溶液中低汞锌电极及缓蚀剂的研究

利用收集气体、动电位扫描、恒电流极化及模拟电池放电等方法研究了磁性溶液中二元至五元锌合金和(?)缓蚀剂对于降低汞含量的作用效果.结果表明以Zn-0.05%In-0.05%Pb一0.02%Al-0.02%Bi合金粉作为锌(?)辅以0.1%～0.2%(占锌粉质量)的医药中间体缓蚀剂,可将锌电极汞含量从4%降为0.15%.     

铝在碱性电解液中的阳极行为

用电化学方法研究了Al(99.999%￣99.5%)在4mol/LKOH溶液中的阳极行为,结果表明:杂质(Fe,Si,Cu)含量递增,铝的传递电阻变小、腐蚀速度增大,达到稳定开路电位所需时间延长,但50℃时商业铝Al99.82%的极化程度最小,在-1.224V下有400mA/cm2大电流产生;温度升高而铝阳极的活化作用随之增强,但腐蚀也加剧;铝电极在5mmol/LNa2SnO3 4mol/LKOH中的浸泡时间为20min较适合;添加剂Na2SnO3对铝的腐蚀抑制、电化学性能改善都产生有利影响,其最佳浓度为5mmol/L。