LaH_3稀土催化及球磨时间对Mg_(17)Al_(12)氢化物水解性能的影响

金属间化合物Mg17Al12具有易粉化、氢化等优势,其氢化产物可作为原料用于水解制氢,1g Mg17Al12氢化物(记为MHA)可以产生1510.8mL的氢气,但纯MHA水解性能较差,需对其进行改性。研究了MHA中添加LaH3,测试了该复合体系的水解性能,并研究了球磨时间对复合体系水解性能的影响。研究表明,随着球磨时间的延长,水解性能逐渐变差;当MHA与含LaH3的Mg-La氢化物摩尔比为2∶1时,球磨时间为0.5h的复合体系水解性能最好,加热到70℃反应1.5h后,产氢量达到了90.9%。     

Mg17Al12氢化物的水解放氢性能研究

金属Mg和Al都是水解制氢原料的最佳候选之一,但存在制粉难、氢化难、产氢量低等问题.而金属间化合物Mg17Al12易粉化和氢化,并且氢化产物(MHA)的水解产氢量高达13.6%(质量分数).研究了溶液pH值对Mg17Al12氢化物水解放氢性能的影响.结果表明,Mg17Al12氢化物只能在强酸溶液中才能放出理论氢量,在其...     

储氢材料的研究现状与进展

对狭义的储氢材料进行了简要介绍,总结归纳了金属氢化物、纳米储氢材料和配位氢化物等几种主要储氢材料的特点.概述了制备储氢材料所用的几种主要方法:高温熔炼法、机械合金化法、氢化燃烧合成法、化学合成法和烧结法,并对目前的研究现状进行了归纳和评述,展望了未来储氢材料及其制备方法的发展方向.     

金属氢化物分离氢同位素

本文介绍了金属氢化物分离氢同位素的基本原理及主要方法,并简要回顾了近年来有关金属氢化物分离氢同位素方面的研究工作。     

镁基储氢材料水解制氢研究进展

化石能源的广泛使用使得地球上出现了严重的温室效应和空气污染,且化石能源的储量也逐步下降,造成的能源危机日益严重。为了应对这些挑战,人们开始着力寻找清洁无污染的高效可再生能源。氢能因具有超高的燃烧热及零排放的特点而被认为是最理想的清洁能源。镁基储氢材料因具有高的质量储氢密度,且因镁的地壳含量高、成本低等优点而备受关注。镁基储氢材料水解可以产生高纯度的氢,而且副产物对环境无污染,因此被认为是最有应用前景的制氢方式之一。纯Mg和MgH₂水解可以分别产生6.4%和3.4%(质量分数)的H₂,但镁基储氢材料水解反应产生难溶于水的Mg(OH)₂,导致其反应动力学缓慢。近年来,通过将金属、金属氢化物与镁基储氢材料进行复合或者在水解反应时添加酸和无机盐等手段有效提高了氢产率和反应动力学性能。综述了镁基储氢材料水解制氢的最新研究进展,并对其未来的发展提出了展望。     

新型供暖／降温热泵设备—金属氢化物储能转换技术

本文介绍了利用金属氢化物热化学反应进行储能和使热能升级的原理、材料及简单系统装置,提供了一种简单、可行的新型供暖/降温方法和设备。     

连续自动提供超纯氢的金属氢化物终端纯化装置

介绍的新型氢气终端纯化装置采用金属氢化物纯化原理与技术,配合脱氧干燥预处理,可利用99％工业普氢制备6N级超纯氢气。叙述了氢化物纯化器结构、吸氢材料与纯化工艺,以及装置的流程与操作。整叽通过电脑程序控制,实现自动连续操作,特别适用于高新技术产业需要。     

TMSs催化剂用于电解水制氢技术的研究进展

氢能作为一种高能量密度、低分子质量以及无污染的绿色能源,未来有望替代传统能源。电解水制氢过程简单且是生产高纯度氢的重要方法,但水电解过程中反应动力学缓慢,严重影响电解水制氢的效率。过渡金属硫化物(TMSs)催化剂由于其低廉的价格和优异的电催化性能而成为研究重点。综述了TMSs催化剂最新研究成果和应用,以氢析出反应(HER)和氧析出反应(OER)的反应机理为出发点,通过电化学测试和电极表征的评估方法,重点介绍TMSs催化剂的制备方法及分析其在电催化水解制氢技术的研究进展。并针对TMSs催化材料面临的发展和问题进行讨论,为进一步提高TMSs的电解水制氢性能提供了崭新的思路。     

MOF基的光解水制氢催化剂研究进展

随着能源枯竭和环境污染问题日益严重,人们不得不将目光转向更加清洁环保的氢能源。光解水制氢技术是一种获取氢能源经济且清洁的理想方式,通过光催化手段将太阳能转化为化学能也是一种很有前景的技术手段。然而如何选取高效、经济的光催化剂是制氢最关键的环节。金属-有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)由于比表面积大、孔尺寸可调节、结构易于修饰及活性位点丰富等特点,使其成为光解水制氢理想的光催化剂候选材料。国内外学者就MOFs光解水制氢开展了大量的研究,并且取得了丰硕的成果。本论文综述了MOF基材料作为催化剂在光解水制氢领域的研究进展,总结了MOFs作为催化剂的优点和局限性,并对MOFs及其相关材料在光催化水解制氢领域的发展前景提出展望,以期对未来研究提供参考。     

金属纳米催化剂高效催化制氢概述

金属纳米催化剂由于其优异的催化性能、可控的微观结构等优点而备受关注。综述了从NH3BH3、N2H4及NaBH4等液相化学储氢材料中催化制氢的研究现状,并提出了金属纳米催化剂在催化制氢研究领域中存在的问题及以后的研究发展方向。     

Nanopore-Supported Metal Nanocatalysts for Efficient Hydrogen Generation from Liquid-Phase Chemical Hydrogen Storage Materials

Hydrogen has emerged as an environmentally attractive fuel and a promising energy carrier for future applications to meet the ever-increasing energy challenges. The safe and efficient storage and release of hydrogen remain a bottleneck for realizing the upcoming hydrogen economy. Hydrogen storage based on liquid-phase chemical hydrogen storage materials is one of the most promising hydrogen storage techniques, which offers considerable potential for large-scale practical applications for its excellent safety, great convenience, and high efficiency. Recently, nanopore-supported metal nanocatalysts have stood out remarkably in boosting the field of liquid-phase chemical hydrogen storage. Herein, the latest research progress in catalytic hydrogen production is summarized, from liquid-phase chemical hydrogen storage materials, such as formic acid, ammonia borane, hydrous hydrazine, and sodium borohydride, by using metal nanocatalysts confined within diverse nanoporous materials, such as metal–organic frameworks, porous carbons, zeolites, mesoporous silica, and porous organic polymers. The state-of-the-art synthetic strategies and advanced characterizations for these nanocatalysts, as well as their catalytic performances in hydrogen generation, are presented. The limitation of each hydrogen storage system and future challenges and opportunities on this subject are also discussed. References in related fields are provided, and more developments and applications to achieve hydrogen energy will be inspired.     

高容量储氢材料的研究进展

氢能是一种理想的二次能源.氢能开发和利用需要解决氢的制取、储存和利用3个问题,而氢的规模储运是现阶段氢能应用的瓶颈.氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种.固态储氢材料储氢是通过化学反应或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氖气储存方式.由轻元素构成的轻质高容量储氢材料,如硼氢化物、铝氢化物、氨摹氢化物等,理论储氢容量均达到5%(质量分数)以上,这为固态储氢材料与技术的突破带来了希望.新型储氢材料未来研究的重点将集中于高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻金属基氢化物材料与体系.     

高容量储氢材料的研究进展

高容量储氢材料在燃料电池和储热等方面有着良好的潜在应用.从高体积密度(kg/m3)和高储氢质量分数两个方面综述了高容量储氢材料的国内外研究近况.从材料组成、制备工艺、材料的组织结构以及催化剂应用等方面重点评述了Mg2FeH6、LiBH4、NaBH4、LiAlH4、NaAlH4等储氢材料的研究进展,指出高容量储氢材料今后中长期研究的重点是NaAlH4、Mg2 FeH6等络合氢化物以及催化剂.     

镁基复合材料(Mg-Ni-MO)的储氢性能

在充氢气条件下，用机械球磨的方法合成了（RMA）镁基纳米复合材料Mg-3Ni-2MO(质量分数，％）（MO－过渡金属氧化合：Cr2O3,MnO2,V2O5,NiO,ZnO)。研究了材料的吸氢和放氢性能，在吸放氢过程中温度的变化规律，特别是在吸氢过程中产生的引燃现象。研究了材料的组成和球磨时间对吸放氢性能的影响。结果表明，含有过渡金属氧化物的镁基纳米复合物都具有较好的吸放氢动力学性能和较低的放氢温度。     

Structural Design and Electronic Modulation of Transition‐Metal‐Carbide Electrocatalysts toward Efficient Hydrogen Evolution

As the key of hydrogen economy, electrocatalytic hydrogen evolution reactions (HERs) depend on the availability of cost‐efficient electrocatalysts. Over the past years, there is a rapid rise in noble‐metal‐free electrocatalysts. Among them, transition metal carbides (TMCs) are highlighted due to their structural and electronic merits, e.g., high conductivity, metallic band states, tunable surface/bulk architectures, etc. Herein, representative efforts and progress made on TMCs are comprehensively reviewed, focusing on the noble‐metal‐like electronic configuration and the relevant structural/electronic modulation. Briefly, specific nanostructures and carbon‐based hybrids are introduced to increase active‐site abundance and to promote mass transportation, and heteroatom doping and heterointerface engineering are encouraged to optimize the chemical configurations of active sites toward intrinsically boosted HER kinetics. Finally, a perspective on the future development of TMC electrocatalysts is offered. The overall aim is to shed some light on the exploration of emerging materials in energy chemistry.     

MH/Ni电池复合贮氢合金负极材料的研究进展

制备复合合金是改善贮氢合金性能的一条有效途径.归纳了MH/Ni电池复合贮氢合金负极材料不同的制备方法.从机械合金化法、熔炼法、粉末烧结法和机械混合法等4个方面,对用于MH/Ni电池负极材料的复合贮氢合金的研究现状进行了分析和综述,并提出了目前研究中存在的几个问题.     

铝基合金水解制氢的研究进展

铝是地壳中含量最丰富的金属元素,也是一种重要的轻金属。由于其活泼的化学性质和较高的能量密度,铝作为一种新型能源材料正日益受到人们的关注。综述了国内外铝基合金水解制氢的研究进展,在对比分析各种铝基合金水解制氢性能以及成本等基础上,提出了铝基合金水解制氢的发展方向。     

面向21世纪的稀土工业

中国拥有世界上最丰富的稀土资源。1998年中国稀土氧化物(REO)的生产能力已达到20000t,几乎为世界需求的2倍,严重依赖出口,出口量占生产量的2／3。文章论述了稀土在冶金、永磁、储氢合金、催化剂、固体氧化物燃料电池和激光材料等方面的应用进展;指出我国未来稀土工业的方向是开发高技术含量和高附加值的产品,拓宽国内和国际市场。     

镁基储氢材料催化的研究进展

过去十几年国内外对镁基储氢材料的催化剂研究表明,使用催化剂能够有效改善材料的表面特性,提高材料的吸放氢动力学性能。目前常用的催化剂体系有过渡族金属、金属氧化物、金属卤化物、金属间化合物以及碳素非金属。通过比较发现,不同种类的催化剂催化效果不同,相应的催化机理也有所差异。目前,国外研究者已发现几种催化剂共同催化的效果显著,国内应加强金属间化合物和碳素材料催化剂以及不同催化剂共同作用方面的研究。     

Exploiting the Kubas Interaction in the Design of Hydrogen Storage Materials

Hydrogen adsorption and storage using solid‐state materials is an area of much current research interest, and one of the major stumbling blocks in realizing the hydrogen economy. However, no material yet researched comes close to reaching the DOE 2015 targets of 9 wt% and 80 kg m^?3 at this time. To increase the physisorption capacities of these materials, the heats of adsorption must be increased to ～20 kJ mol^?1. This can be accomplished by optimizing the material structure, creating more active species on the surface, or improving the interaction of the surface with hydrogen. The main focus of this progress report are recent advances in physisorption materials exhibiting higher heats of adsorption and better hydrogen adsorption at room temperature based on exploiting the Kubas model for hydrogen binding: (η²‐H₂)–metal interaction. Both computational approaches and synthetic achievements will be discussed. Materials exploiting the Kubas interaction represent a median on the continuum between metal hydrides and physisorption materials, and are becoming increasingly important as researchers learn more about their applications to hydrogen storage problems.