过渡金属氧化物对镁吸氢性能催化机理研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:silawangyue
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为改善镁储氢材料较筹的吸放氢动力学性能,在镁中添加过渡金属氧化物(M<,x>O<,y>)作为催化剂被认为是一种有效的方法,但目前有关M<,x>O<,y>的催化机理研究还不是很深入。本论文采用Rietveld方法从物相和结构变化的角度研究了所添加的过渡金属氧化物对Mg吸氢性能的催化机理。 本论文采用高能反应球磨法制备了Mg+x wt.%M<,x>O<,y>(x=0、5、20,M<,x>O<,y>分别为Cr<,2>O<,3>、V<,2>O<,5>和Fe<,3>O<,4>,研究发现添加上述3种过渡金属氧化物后,Mg的吸氢性能得到明显改善。在473K时,Mg+5 wt.%Cr<,2>O<,3>在160s内吸氢量达到5.0wt.%,Mg+5 wt.%Fe304在120s内吸氢量达到4.3wt.%,Mg+5 wt.%V<,2>O<,5>在100s内吸氢量达到3.6wt.%。 Rietveld方法分析表明,对于Mg+x wt.%Cr<,2>O<,3>(x=0、5、20)复合储氢材料,在气固吸、放氢循环过程中有少量Cr<,2>O<,3>被还原成Cr,从而使Cr<,2>O<,3>产生部分缺陷,为吸放氢反应提供了反应的活性中心,同时由于Cr两种价态的存在,有利于改善镁的吸氢性能;对于Mg+x wt.%V<,2>O<,5>复合储氢材料,V被还原后进入到MgH2的晶格中,形成了Mg<,0.45>V<,0.55>H<,2>相,从而使MgH<,2>品格变大,有利于氢的快速进入;对于Mg+x wt.%Fe<,3>O<,4>(x=0、5、20)复合储氢材料,Fe<,3>O<,4>被Mg还原后生成了Fe和少量Fe<,0.942>O,其催化机理与Mg+x wt.%Cr<,2>O<,3>体系相似。另外,本文应用Rietveld法从定量的角度解释了所制备的储氢材料储氢量小于理论储氢量的原因,主要是由于在反应球磨制备和吸放氢循坏过程中MgO生成造成的。 最后本论文对纳米晶/非晶态Mg+xwt.%Mg<,1.8>La<,0.2>Ni(x=10、20、30、40)系列复合储氢材料进行了研究,发现该复合材料的吸氢性能得到明显改善,在423K,Mg+10wt.%Mg<,1.8>La<,0.2>Ni复合材料50s内可吸氧4.5wt.%。Rietveld方法分析表明,其性能改善主要缘于该复合材料中存在LNi<,3>相。
其他文献
有机小分子催化不对称反应受到当代化学家的高度重视,因为具有反应温和,污染小,易操作等特点,有机不对称催化是继金属催化以及酶催化之后的新领域。近20年来,有机不对称催化化学选
设计和合成以孤立的多酸氧簇为建筑单元的拓展结构是当今多酸化学研究的一个重点领域。本文在选择了多酸氧簇中的杂多金属氧酸盐([PWO]、[CrMoOH])为构筑模块的基础上,从“稀
论文归纳了介孔材料的制备方法、合成机理及合成影响因素,并总结了近年来介孔复合材料在催化反应中的应用研究,基于此采用不同方法制备含金属组分的纳米孔性复合材料,利用XRD、S
TiO2广泛应用于光催化领域,但其光催化效率受到了光生载流子复合率高和可见光利用率的限制。研究表明,具有共轭π键的PANI与TiO2复合可以改善其光催化性能。本论文以钛酸四丁酯为钛源制备了TiO2分散体系,利用Doctor--blade法制成TiO2/ITO膜,在不同电位条件下,通过循环伏安法制备不同氧化态的PANI/ITO及PANI/TiO2/ITO复合膜,通过XRD、FT-IR、DRS、UV-
为了寻找新的高效低毒的有机锗抗癌药物,我们把具有较高生物活性的 2-氨基-1,3-硒唑引入到有机锗化合物中,设计合成了一系列含硒的新型有机锗化合物。 我们通过多次试验探索
第一章对量子点的性质、合成与应用,共振光散射技术和荧光共振能量转移技术的原理与应用进行了综述。 第二章以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中合成了CdTe量子点。用荧光光谱、
蛋白质是细胞的重要组成分子,与生物体中各种生命活动紧密相关。由于蛋白质的氨基酸组成和空间结构千变万化,使得蛋白质具有多种多样的性质与功能。研究蛋白质的结构,并了解其相