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金属硼氢化物,特别是轻金属硼氢化物相对于储氢合金来说具有更高的储氢量,远远的超过了能源部对于储氢材料在车载储氢上或者便携式能源上的质量储氢密度以及体积储氢密度的要求。因此,金属硼氢化物是最具有发展前景的储氢材料之一,也是一直以来人们研究的一个重点方向。但是,金属硼氢化物作为储氢材料时,存在放氢动力学差、放氢温度较高以及放氢过程可能伴随有杂质气体放出等问题,从而限制了硼氢化物的实际应用;另外,金属硼氢化物的水解是一种供选择的制氢方法,但是硼氢化物的水解制氢过程是一次不可逆过程,因此硼氢化物的制备成本成了限制其实际应用的关键问题。因此,本文围绕着金属硼氢化物的热分解性能以及水解产物的低成本高效再生展开研究。实验中利用高能球磨的方法将NaBH4的水解产物NaBO2再生为NaBH4以及合成具有钙钛矿结构的复合硼氢化物。通过简便的高能球磨的方法在室温下将NaBH4的水解产物NaBO2再次还原为NaBH4。为了获得更高的NaBH4的产率,实验中系统研究了球磨时间、添加甲醇、具有氢压和调整MgH2/NaBO2的摩尔比四个因素。结果发现当球磨时间、甲醇加入量、氢压和MgH2/NaBO2的摩尔比分别为12h、0.15ml、3MPa和2.7时,可获得最高的NaBH4产率为89%。另外水解实验表明,我们合成的NaBH4同样具有良好的水解性能。实验也研究了NaBH4的形成机理,通过固态核磁实验结果表明,NaBH4的形成主要经历两步的H取代过程,中间会形成NaBOH2的中间产物。形成复合物是有效改善硼氢化物储氢性能的一种途径。本文中还介绍了利用球磨合成了具有钙钛矿结构的富氢的硼氢化物NH4Ca(BH4)3。实验研究表明,热脱氢过程杂质气体的放出受到极大的抑制。此外,NH4Ca(BH4)3的初始脱氢温度较低,为84℃左右,根据基辛格方程计算,初始脱氢激活能为286 kJ/mol。另外,红外(FTIR)和核磁(NMR)研究表明NH4Ca(BH4)3的脱氢过程可分为NH4BH4和Ca(BH4)2的分别脱氢的分解过程。