掺杂NaAlH4放氢性能的研究

采用PCT(pressure-conten-temperature)、XRD等测试方法对掺杂Ag2SO4、SrCO3、TiO2和ZnO的NaAlH4放氢性能进行研究。结果显示,掺杂TiO2的NaAlH4试样具有最大的放氢量,而掺杂SrCO3的试样放氢量最小,并且对比所有掺杂试样在第1阶段的放氢速率发现,掺杂TiO2的NaAlH4试样具有最大的放氢速率,在整个放氢性能的测试过程中,试样表现出了明显的2个分解阶段,并且在第1阶段的分解速率明显大于第2阶段。此外,掺杂TiO2和ZnO试样的XRD结果表明,掺杂试样经过30min的球磨之后,试样的晶体结构没有发生明显变化,并且没有新的物相生成,这说明NaAlH4具有很好的稳定性。     

掺杂稀土氧化物的LiAlH_4放氢性能（英文）

通过PCT设备和SEM分析方法研究了Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4放氢性能的影响。结果表明,在相同的条件下,掺杂Gd2O3和Nd2O3的LiAlH4显示了非常好的放氢性能。有关掺杂量(0.5,1,2,3,4,5,6)mol%的研究发现,Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4放氢量的影响是非常相似的。其影响趋势为:随着掺杂量的增加,LiAlH4放氢量逐步下降,并且试样的放氢起始时间被明显地缩短了。此外,有关掺杂试样的显微组织研究表明,掺杂Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4的显微组织的影响不明显。     

F~(-1)对NaAlH_4和LiAlH_4放氢性能的影响(英文)

使用PCT设备分析了NaF和LiF对NaAlH4和LiAlH4放氢性能的影响。结果显示,除了掺杂0.5 mol%,4 mol%NaF的试样外,掺杂NaF明显提高了NaAlH4的放氢量。此外,掺杂NaF还增加了NaAlH4第1阶段的放氢速率。在所有的掺杂NaF的试样中,掺杂1 mol%NaF的试样的放氢量是最大的,并且放氢速率也是最快的。相比之下,掺杂LiF使得LiAlH4的放氢量明显降低了。     

TiZr氢化物掺杂NaAlH4的储氢性能

采用机械球磨方法在NaAlH4络合氢化物中添加3％（摩尔分数）Tizr合金氢化物,合成复合储氢材料。采用XRD、SEM和等容法储放氢性能测试等技术对该复合储氢材料的形态、物相和可逆储放氢性能进行研究。结果表明：加入TiZr合金氢化物的NaAlH4可以实现可逆吸放氢,同时具有良好的储放氢动力学性能,在160℃、0．1 MPa放氢条件下,其总放氢量达4．5％（质量分数）,40min可逆放氢量超过3．0％,且具有良好的循环稳定性：NaAlH4基体中均匀弥散分布的TiZr合金氢化物,在复合储氢材料吸放氢前后保持物相和结构不变,对NaAlH4络合氢化物的可逆储放氢反应起到催化改善作用。     

球磨工艺对LiAlH4放氢性能的影响

采用PCT(Pressure-Conten-Temperature)、XRD和SEM等测试方法,对经过不同时间球磨的LiAlH4 及其掺杂3 mol LaCl3试样的放氢性能进行了研究.结果发现,球磨工艺在明显降低LiAlH4放氢温度的同时也明显降低了其放氢量.此外,XRD结果发现,球磨试样的衍射峰发生了小幅度的宽化,部分衍射峰的强度有所降低,然而晶体结构没有发生明显变化,这说明LiAlH4具有很好的稳定性.     

Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5对CeH2掺杂NaAlH4放氢动力学的影响

采用高能球磨法制备了NaAlH_4(2%CeH_2)+x%Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)(x=0,5,10,20,30)(原子分数)复合体系,通过等温放氢动力学试验研究了该体系在423K下的放氢动力学性能。研究结果表明,随着Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)添加量的增加,NaAlH_4第一步放氢反应的放氢量提高,放氢时间缩短;当Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)添加量达到30%(原子分数)时,第一步放氢反应的放氢量(质量分数)从1.89%提高至提高到2.31%,放氢时间从45min降低至27.6min。X射线衍射结果表明,Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)主要以氢化物形式存在,扫描电子显微镜结果表明,Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)嵌入NaAlH_4颗粒表面。采用三维扩散反应动力学模型研究了NaAlH_4(2%CeH_2)+x%Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)(x=0,5,10,20,30)复合体系样品的放氢动力学曲线,结果表明,添加/未添加Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)的样品均能够符合三维扩散反应动力学模型,氢在产物层的扩散为控制步骤,反应速率常数随Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)添加量增加而增大,揭示了Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)对NaAlH_4第一步放氢反应的影响机制主要是NaAlH_4颗粒表面的Ti_(31)Cr_(15.5)V_(45)Fe_(8.5)Ce_(0.5)氢化物提高了氢在产物层的扩散速率,从而提高NaAlH_4的放氢动力学性能。     

稀土Eu掺杂对金属氧化物涂层阳极电催化性能的影响

通过掺杂实验发现稀土Eu的添加有利于提高金属氧化物涂层阳极的电催化性能,X射线衍射的结果表明稀土缺氧氧化物Eu3O4的形成是电催化性能提高的主要原因。Eu掺杂成型工艺表明较高的热分解温度有利于晶粒的细化,使电极具有好的电催化性能,最佳温度值在500℃左右;Eu的添加量在主溶液离子浓度与稀土离子浓度之比为10：2时最佳。EDX扫描分析的结晶表明用化学溶液涂覆法制备的涂层成分分布均匀。     

掺杂稀土类催化剂对LiAlH4放氢性能和相结构的影响

采用球磨的方式在LiAlH4中分别掺入3种稀土催化剂LaCl3、CeCl3和Ce(SO4)2,研究了稀土催化剂对LiAlH4的相结构和放氢性能的影响。结果表明,在球磨过程中,掺杂Ce(SO4)2对LiAlH4的分解基本没有影响,而掺杂LaCl3和CeCl3则造成LiAlH4部分分解,产生了LiCl和Al3RE（RE=La,Ce）相。在LiAlH4放氢反应中,稀土催化剂的加入均使LiAlH4初始放氢温度降低,特别是Ce(SO4)2使第1步的放氢温度降低了约25 ℃。稀土催化剂有助于加快LiAlH4分解反应速率,提高LiAlH4的放氢性能。     

Ti掺杂对NaAlH4储氢性能的影响

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,分别计算纯净以及掺杂Ti的NaAlH4和Na3AlH6的晶格结构参数、能量变化和电子态密度(DOS),分析比较Ti掺杂对NaAlH4和Na3AlH6储氢性能的影响。结果表明:Ti掺杂后的晶格结构比原纯净的NaAlH4和Na3AlH6稳定,且脱氢所需能量减少。Ti替代Na后,Ti吸引周围的H原子,使Al-H键变弱;Ti替代Al,Ti-H键比原Al-H键明显减弱,使掺杂后脱氢所需能量降低。通过对比分析Ti掺杂对NaAlH4和Na3AlH6结构和态密度的影响,得出Ti的催化作用主要发生在脱氢反应的第一步。     

Ti3Al-Ni合金的吸氢和放氢性能

近年来 ,具有大容量的新型储氢材料受到广泛关注。D0 1 9-Ti3Al合金由于质轻和超过 3 %的吸氢容量而成为具有储氢潜质的合金之一。然而 ,Ti3AlHX 合金由于稳定性好 ,即吸氢温度太高而无法实际应用。这就使得降低吸氢温度变得必要和重要起来。最近 ,日本学者S .ManO通过Ni替换Ti75-XAl2 5MX (X =15 %和 2 5 % )合金中的合金元素 ,研究了Ni元素在吸氢前后对Ti3Al合金晶体结构的影响 ,同时分析了吸氢含量和放氢温度的变化。实验用材料选用氩气保护下电弧熔炼的Ti75-XAl2 5MX (X =0～ 2 5mol% )合金 ,经过真空下的 10 73K/180h/3 0…     

Study on Influence of Processes on the Dehydrogenation Performance of NaAlH4

分析了制备工艺过程、球磨设备、试样放置时间以及球磨时间对NaAlH4放氢性能的影响。其中除了试样3是采用高能球磨机外,其它所有试样均采用行星式球磨机。结果表明,这些因素对NaAlH4放氢性能的影响非常明显。试样在球磨过程中经过上下翻转后,其放氢量明显比不翻转高出了50%(质量分数)。不同球磨设备研究结果显示,试样3经过高能振动球磨机球磨后,其放氢量比行星式球磨机制备的试样的放氢量明显提高了。试样放置时间与试样球磨时间的研究结果显示,制备好的球磨试样经过24 h放置后,其放氢量明显提高。此外,试样经过不同时间球磨后,其放氢量也有明显的不同。经研究发现,球磨80 min试样的放氢量比球磨100 min和球磨40和60 min试样的放氢量要高,但和其它的影响因素相比,球磨时间对NaAlH4放氢性能的影响相对较小     

Dehydrogenation Properties of LiAlH4 Doped with Rare Earth Oxides

通过PCT设备和SEM分析方法研究了Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4放氢性能的影响。结果表明,在相同的条件下,掺杂Gd2O3和Nd2O3的LiAlH4显示了非常好的放氢性能。有关掺杂量(0.5,1,2,3,4,5,6)mol%的研究发现,Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4放氢量的影响是非常相似的。其影响趋势为:随着掺杂量的增加,LiAlH4放氢量逐步下降,并且试样的放氢起始时间被明显地缩短了。此外,有关掺杂试样的显微组织研究表明,掺杂Gd2O3和Nd2O3对LiAlH4的显微组织的影响不明显。     

LaCl3和Ti对氢化铝钠（NaAlH4）和氢化铝锂（LiAlH4）储氢性能的影响

通过PCT(pressure-content-temperature)设备研究催化剂Ti和 LaCl3对NaAlH4和LiAlH4储氢性能的影响.NaAlH4和LiAlH4掺杂LaCl3比掺杂Ti的放氢性能有明显提高.在吸氢性能的研究中发现,在第1个吸氢循环中,掺杂3 mol% LaCl3的NaAlH4试样的放氢温度明显降低.此外,LaCl3的摩尔含量对NaAlH4的放氢性能的影响是非常明显的.研究结果显示,随着LaCl3含量的增加,NaAlH4的放氢量和放氢速率显示出相同的变化趋势,即先增加后减少.其中掺杂3 mol% LaCl3的NaAlH4试样的放氢量最大并且放氢动力学性能最好,其激活能为41.6 kJ/mol,这个值低于所报道的掺杂Ti的NaAlH4的激活能.     

Impact of preparation conditions on hydrogen storage performance of metallic Ti-doped NaAlH4

Contrary to the popular opinion, it has been found that metallic Ti powder can be directly utilized as dopant precursor to prepare catalytically enhanced NaAlH4 through mechanical milling. As a novel method for preparation of catalytically enhanced NaAlH4, direct metallic Ti-doping possesses practical advantage over the state-of-the-art doping technology: elimination of the inactive by-products and the gas impurities that are highly detrimental to fuel cell operation. A systematic investigation along this new approach was performed under various preparation conditions, including different starting materials, milling atmosphere and milling time. The materials thus prepared under different conditions were found to share some common features, while at the meantime, differ significantly from each other on hydrogen storage performance. A comprehensive understanding of these results provides valuable insight into a series of fundamental questions in catalytically enhanced Ti-NaAlH4 system.     

Effect of F-1 on the Hydrogen Release Properties of NaAlH4 and LiAlH4

使用PCT设备分析了NaF和LiF对NaAlH4和LiAlH4放氢性能的影响。结果显示,除了掺杂0.5 mol%,4 mol%NaF的试样外,掺杂NaF明显提高了NaAlH4的放氢量。此外,掺杂NaF还增加了NaAlH4第1阶段的放氢速率。在所有的掺杂NaF的试样中,掺杂1 mol%NaF的试样的放氢量是最大的,并且放氢速率也是最快的。相比之下,掺杂LiF使得LiAlH4的放氢量明显降低了。     

Effect of Ce4+ and Ce3+ on the Hydrogen Release of NaAlH4

通过PCT(Pressure-Content-Temperature)设备研究了催化剂CeCl3和Ce(SO4)2对NaAlH4可逆储氢性能的影响.结果显示试样总放氢量随着CeCl3和Ce(SO4)2含量的增加呈先增加后降低的趋势.在第一放氢阶段,掺杂4 mol％ CeCl3试样的放氢速率和放氢量都优于掺杂3 mol％ Ce(SO4)2的试样.在110,130,150和180℃条件下,试样的放氢速率和放氢量随着温度的升高明显升高.     

Ce2Mg17及其氢化物添加剂对LiBH4的放氢作用机理研究

为改善LiBH4体系的可逆吸放氢性能,将Ce2Mg17合金(简称为CM)及其氢化物(CeH2.51和MgH2,简称为CMH)分别与LiBH4球磨4 h制得LiBH4-0.02CM和LiBH4-0.02CMH复合储氢体系,采用MS、TPD、XRD和FT-IR等测试手段研究了不同状态Ce-Mg添加剂对复合储氢体系可逆吸放氢性能的影响及其作用机制。结果表明:Ce2Mg17合金本身对改善LiBH4吸放氢性能没有明显作用;而Ce2Mg17氢化物(即MgH2和CeH2.51)可降低复合体系中LiBH4的放氢温度和提高LiBH4的放氢速率,并可明显改善体系的可逆吸放氢性能。进一步分析表明,MgH2和CeH2.51对LiBH4的协同改性作用是有效降低LiBH4热力学稳定性、提高LiBH4-Ce-Mg复合体系可逆吸放氢性能的主要原因。     

Effect of CeO2 and Y2O3 as Catalysts on Hydrogen Desorption Properties of NaAlH4

主要研究氩气气氛下通过机械球磨方法制备的掺杂两种稀土氧化物(由0~5mol%CeO2和 Y2O3)对NaAlH4放氢性能的影响。PCT测试结果显示,在相同的条件下,两种稀土氧化物引起 NaAlH4的最大放氢量和平均放氢速率的规律相似,都随着掺量的增加先增大至某一值后又开始减小。相对于 Y2O3,CeO2对NaAlH4的催化效果影响更为突出,达到相同的放氢量 4.8wt%时,1mol%CeO2-NaAlH4的放氢速率明显比1mol% Y2O3-NaAlH4要高。SEM分析结果显示,随着催化剂含量的增加,粉体颗粒更加均匀,继而团聚成絮状。同时研究发现,球磨后呈分散结构的颗粒可能比絮状结构颗粒反应接触面积大,且经过加热放氢后的试样有很多类似于蜂窝状的气孔存在。     

碱金属氧化物对陶瓷结合剂性能的影响

研究了Li2O和K2O2种碱金属氧化物对Na2O-B2O3-Al2O3-SiO2基础陶瓷结合剂性能的影响。结果表明：添加Li2O、K2O后，结合剂的玻璃转化温度和耐火度降低，结合剂的高温流动性和玻化程度得到显著改善，结合剂的热膨胀系数有所增大，且含Li2O结合剂的热膨胀系数更小。结合剂的强度随着Li2O、K2O含量的增大先升高后降低，并在添加量为6％和4％（质量分数，下同）时分别达到最大。