21世纪先进氢能载体材料产业化前景—质子交换膜燃料电池（PEMFC）最佳氢燃料源

20世纪60年代,美国首先将质子交换膜燃料电池（PEMFC）用于双子星座航天飞行。1983年加拿大国防部投资支持巴拉德动力（Ballard Power）公司研究PEMFC。目前,这种PEMFC的质量比功率和体积比功率已分别达到700W/kg、1000W/L,成为电动车（EVs）和潜艇不依赖空气推进（AIP）的最佳动力源。业已证明,以PEMFC为动力的电动车性能完全可以与内燃机汽车相媲美;PEMFC动力是常规潜艇AIP的21世纪发展方向。     

结构参数C与无机氢化物pKa的关系

借助分子外观特征及基本化学参数，定义一个新的结构参数C(C=(m (1／5)r^4)／mR^0.5,使用最小二乘法，将P区元素13种单中心无机氢化物的pKa实验值与其C关联，拟合得pKa=-21．936 25．7451C(r=0．9953)．在引入参数较少的情况下，获得了满意的结果。     

Ml_βMm_(1-β)(NiCoMnTi)_5贮氢合金的电化学性能和Rietveld分析 (1)电化学性能

在 AB5型混合稀土 -镍系贮氢多元合金的研究中 ,为设计高性能的 AB5型贮氢电极合金 ,人们对其 B侧多元合金化和 A侧稀土组元分别进行了系统地研究。在 B侧金属多元合金化研究工作比较成熟的基础上 ,进行贮氢合金中稀土组元的综合优化研究 ,是挖掘提高 AB5型合金性能另一重要途径。 La、Ce、Nd和 Pr含量及比例对 RE( Ni Co Mn Ti) 5合金电化学性能有很大影响 ,但添加纯 La,Ce和 Nd来调整其稀土成分 ,价格昂贵。本工作通过对 RE( Ni Co Mn Ti) 5合金中稀土组元 ( RE=MlβMm1-β)进行组合优化研究 ,主要还是依赖于市售的混合稀土金属原材料 ,利用不同种类的混合稀土中 L a、Ce、Nd和 Pr组元相应变化 ,来调整其稀土成分。结果表明 ,Ml:Mm比例对其电化学有显著影响。Ml0 .85Mm0 .15( Ni Co Mn Ti) 5对应合金具有最高放电容量为 2 80 m A h/ g和较好的循环寿命 ,并采用Rietveld精细结构法分析 La、Ce、Nd和 Pr作用机理。     

氢化物-原子荧光光谱法测定轻烧镁中砷和汞

用氢化物-原子荧光光谱法测定轻烧镁中的As和Hg，采用硝酸一盐酸体系消解样品，在0．8mol／L的盐酸介质中，以2％硼氢化钾为还原剂，考查了预还原条件、载气、屏蔽气流速及共存元素干扰的影响。方法的相对标准偏差小于8％，回收率在93．0％-106．0％之间，检出限As为0．54ug／L，Hg为0．06ug／L。     

金属及化合物添加法对MgH2储氢性能的改进研究

近年来,氢化镁(MgH2)因具有较高的理论储氢容量而成为较有潜力的储氢材料之一,但由于MgH2在吸放氢反应过程中较差的热力学和动力学问题,抑制了它的实用化进程,因此需要对其储氢性能进行改善。综述了目前所采用或正在研究的改善氢化镁储氢性能的方法,即金属及化合物添加法,具体包括元素取代法、添加过渡金属氧化物或氟化物法等,比较了各种方法改善氢化镁储氢性能的优缺点,并指出其相关发展趋势。     

MgNH改性Li-Mg-N-H体系的储氢性能及其机理

研究了MgNH改性的Mg(NH2)2-2LiH体系的吸放氢性能及其机理。结果显示,MgNH的出现明显改变了样品的热分解行为,大部分氢能够在180℃以下放出,但总的放氢量从5.0wt%降低到了4.2wt%。MgNH部分替代Mg(NH2)2提高了样品的吸放氢平台压力,改善了滞后性能。结构研究表明,不同的化学成分导致了不同结构的吸放氢产物。原始Mg(NH2)2-2LiH样品的放氢产物主要为正交结构的亚氨基化物,而包含MgNH的样品的放氢产物为立方结构的亚氨基化物。吸氢后,Mg(NH2)2-2LiH样品能够回到起始反应物质,但包含MgNH的样品中可以明显观察到新的三元亚氨基化物Li2Mg2N3H3。     

Ni、Ti单独/复合掺杂对MgH2组织结构与解氢性能的影响及机理

镁氢化物(MgH_2)解氢温度偏高是目前制约其实际应用的主要瓶颈。采用机械球磨方法制备了MgH_2、MgH_2-10%Ni、MgH_2-10%Ti、MgH_2-15%Ni-5%Ti(质量分数)四种不同储氢体系,借助XRD、SEM、DSC等检测手段表征了不同体系的组织结构与解氢性能,并就Ni、Ti单独与复合掺杂对MgH_2解氢性能的影响机理进行了分析。结果表明:Ni、Ti单独掺杂时,较纯MgH_2球磨体系而言,MgH_2颗粒与晶粒尺寸减小且均匀,颗粒团聚现象缓解,初始解氢温度明显降低,其原因在于少量Ni、Ti原子固溶于MgH_2基体,导致其晶格变形、结构稳定性降低,其中,Ni的固溶效果尤为明显;而Ni、Ti复合掺杂时,由于球磨过程中NiTi新相的出现,导致MgH_2颗粒与晶粒细化效果较单独掺杂时有所减弱,然而球磨体系的初始解氢温度较单独掺杂时却进一步降低,实现了Ni、Ti两种元素的协同固溶效应。     

用于制备泡沫金属的发泡剂的种类及特性

利用发泡剂产气使得金属熔体泡沫化是制备泡沫金属的方法之一.发泡剂的产气特性是决定金属熔体泡沫化进程的重要因素.介绍了两类发泡剂:以氢化钛为代表的金属氢化物和以碳酸钙为代表的碳酸盐.总结和分析了各种发泡剂的产气原理、在不同气氛下的产气特性、发泡剂的预处理对金属熔体泡沫化的影响及不同发泡剂的优缺点和使用的范围.     

有机液态氢化物可逆储放氢技术的研究现状与展望

以甲基环己烷－甲苯－氢（MTH系统）与环己烷－苯－氢（CBH系统）为例介绍了有机物可逆储放氢技术的特点与研究现状。研究表明，该技术作为大规模、长期性的氢能储存和运输手段，作为随车脱氢为汽车提供氢燃料或为氢燃料电池提供氢源，以及用于化学热泵等在技术上都是可行的，但问题的关键是如何提高过程的释氢效率，特别是低温下的释氢效率，开发低温高效脱氢催化剂和采用膜催化反应分离技术是提高释氢过程效率的可行方法。水电解－有机氢载体电化学加氢－氢载体膜催化脱氢技术路线有望改善系统储氢效能，实现氢的高能量密度储存。