导读:本文包含了吸放氢性能论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:性能,合金,球磨,晶格,结构,微观,材料。
吸放氢性能论文文献综述
陈晓宇[1](2019)在《多元Ti-V-Mn系储氢合金的显微组织与吸放氢性能》一文中研究指出V基固溶体型储氢合金具有理论储氢量高、室温下快速吸放氢、电化学容量大等优点,成为移动储能装置和镍氢电池负极方面最具潜能的材料之一。具有BCC相和C14 Laves相的Ti-V-Mn系合金的活化性能优异,但储氢量较低,且活化机理和吸放氢机制还缺乏系统深入地研究。本文通过调控晶格参数、相比例和热力学参数,系统地研究了叁元Ti-V-Mn合金的储氢性能,建立了成分、显微组织与储氢性能之间的关系;通过微量元素替代优化合金成分,获得活化性能和吸放氢性能俱佳的Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2合金;对铸态合金进行热处理,在保持较快的吸氢动力学基础上,进一步提高合金的吸放氢量,并揭示了微结构对储氢性能的作用机制。改变叁元合金Ti-V-Mn的成分,对其显微组织和储氢性能进行研究,结果表明:固定V含量,增加Ti/Mn比例能够增大BCC相晶胞体积,合金的有效储氢量占吸氢量的最大比例出现在电子原子比为5.45左右或晶格常数在3.020?时;随着V含量增加,BCC相增加,储氢量先增加后降低。这是由于BCC相是吸氢相,C14 Laves相是氢原子进入基体内形成氢化物的通道;BCC相增加使得晶格间隙增多,形成大量的氢化物,但是相应的氢原子通道减少,进入基体内部困难,吸氢量会降低。储氢性能最佳的叁元合金是Ti_(23)V_(40)Mn_(37),在293 K下的最大储氢量为3.61 wt.%,303 K下有效储氢量为1.41 wt.%。元素Zr/Hf(放热型)分别微量替代叁元合金Ti_(23)V_(40)Mn_(37)中的元素Ti,得到四元合金系Ti_(23-x)Zr_xV_(40)Mn_(37)(x=0,2,4,6,8,10 at.%)和Ti_(23-x)Hf_xV_(40)Mn_(37)(x=2,4,6at.%)以提高合金的有效储氢量。结果表明,这两种元素都有利于促进第二相C14Laves相的形成,且使C14相由部分小平面和非小平面界面转变为完全的非小平面界面,BCC相呈枝晶形貌。当Zr的替代量超过6 at.%时,四元合金的等温放氢曲线出现高压平台和低压平台,这是因为合金中同时出现柱状树枝晶结构的BCC相和等轴树枝晶结构的BCC相,等轴树枝晶中氢化物的氢原子易扩散形成高压平台;柱状树枝晶结构的BCC相中氢化物的氢原子扩散慢形成低压平台。元素Hf替代Ti后金属氢化物稳定性增强,合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(37)的短期储氢循环稳定性最优:二十次吸放氢循环过程后,合金的有效储氢量(1.82 wt.%)是初始有效储氢量的93.3%。其原因是多次循环后,合金的单氢化物残余量少且晶格畸变程度小。采用元素Cr(吸热型)部分替代四元合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(37)中的元素Mn,合金中元素Ti含量分布趋于均匀,且富Cr的四面体间隙的种类增加导致有效储氢量增加,平台滞后效应得到明显改善。在293 K下,铸态合金的最优成分是Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2,其有效放氢量高达2.09 wt.%。BCC相与C14 Laves相两相共存最佳的叁元合金成分为Ti_(23)V_(40)Mn_(37)、四元合金成分Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(37)和五元合金成分Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2,对以上合金的活化行为和吸放氢行为进行研究,结果表明元素添加降低合金的表观活化能;合金的吸氢过程由形核长大机制转变为扩散机制,吸氢速率由前期氢化物的形核率控制变为氢原子的扩散速率控制;放氢过程为形核长大机制。元素Hf替代后的多元合金具有大的晶格间隙且对氢原子更大的吸引力的特点。在吸氢过程前期氢原子被金属原子迅速吸引,形成氢化物。相互缠结的位错为氢化物形成后的氢原子扩散提供通道,氢原子扩散系数增大,导致铸态合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(37)和Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的吸放氢速率快。对储氢性能优异的铸态合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2进行低温长时淬火热处理,显微组织发生明显变化:BCC相由柱状树枝晶转变为等轴树枝晶,球磨后的BCC相晶粒变小甚至存在纳米晶,增加晶界数量。热处理工艺引起合金的显微组织变化,导致合金的二氢化物比例增加,且纳米晶的出现增加晶界扩散能,有利于氢原子扩散。经Kissinger方程计算得到铸态和热处理保温72h合金的单氢化物(β相)的反应活化能依次是83.30 kJ/mol和66.26 kJ/mol,表明热处理降低单氢化物的稳定性。研究其吸放氢性能并发现,淬火态合金在室温下首次吸氢量达2.02wt.%,相比铸态合金的1.4 wt.%,提高了接近44%;由于BCC相比例的增加,热处理合金室温最大吸氢量增长为3.57 wt.%;室温有效储氢量高达2.34 wt.%,较铸态合金提高了12%。升高温度后,饱和吸氢合金的放氢相转变依次为:FCC→BCT,BCT→BCC,HfV_2H_(3.97)→HfV_2,HfH_2→Hf。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
王则宜[2](2019)在《V、Nb过渡金属催化剂的制备及其对MgH_2储氢材料吸放氢性能的影响》一文中研究指出MgH2储氢材料具有质量储氢密度高,吸放氢可逆性优异的优点,但也面临着吸放氢速率迟缓,工作温度过高的挑战,难以适应实用化需求。为降低MgH2储氢材料吸放氢温度,提高其吸放氢速率,本文合成了 V2O3@C、Nb2C和NbTiC叁种催化剂,系统研究了其添加对MgH2储氢性能的影响,探究了其作用机理。以MIL-47(V)为前驱体,制备了负载于碳纳米立方盒子的氧化钒纳米颗粒(V2O3@C),研究了其对氢化镁储氢性能的影响。结果发现,MgH2-9 wt%V2O3@C复合体系的放氢起始温度为215 ℃,比单纯球磨后的MgH2降低了 60 ℃。在275℃条件下等温放氢,MgH2-9 wt%V2O3@C体系可在20 min内放出6.4 wt%-H2。吸氢测试表明,放氢产物可以在150 ℃下700 s内完成氢化反应,且经过10个循环,吸氢容量基本保持不变。XRD和XPS表征显示,在球磨和首次放氢过程中,V2O3会与MgH2发生氧化还原反应,生成金属钒单质;在随后的吸放氢过程中,V的存在形式没有发生变化。DFT计算表明,单质V的存在有利于Mg-H键的断裂,从而显着降低氢化镁吸放氢反应势垒。研究了 Nb2C二维MXene的制备方法及其对MgH2吸放氢行为的影响规律。通过化学刻蚀法选择性刻蚀了 MAX相Nb2AlC中的Al层,成功制备得到Nb2C二维层状MXene。将Nb2C通过球磨法引入MgH2中,研究了 MgH2-x wt%Nb2C(x=3、5、9、12)复合体系的储氢性能。研究表明,含有9wt%Nb2C的MgH2储氢样品随温加热到230℃开始放氢,比原始样品低了 45 ℃。在初始真空环境下300℃保温8 min,其放氢量可达6.3 wt%。对完全放氢产物在50 bar氢压下进行随温和等温吸氢测试,发现从室温开始就可以缓慢吸氢;在150 ℃下放氢产物可以快速氢化,18 min内吸氢量可达5.3wt%。XPS和TEM表征显示,在球磨过程中Nb2C被原位还原成金属Nb单质。单质Nb的出现,降低了 MgH2吸放氢反应的动力学能垒,从而降低了其吸放氢温度,提高了吸放氢速率。以NbTiC 二元金属MXene为前驱体,制备了 NbTi纳米晶催化的MgH2储氢体系,研究了其吸放氢行为及其机理。研究表明,球磨MgH2与NbTiC复合物,可以原位生成纳米晶NbTi,纳米晶尺寸约为5 nm,其在循环过程中保持结构稳定,主要起到了催化剂的作用。其中,MgH2-9wt%NbTiC复合储氢体系从195℃开始放氢,比起原始样品下降了 80 ℃。该样品在250 ℃下等温放氢,可以在30 min内放出5.9 wt%H2。放氢产物在50 ℃下保温16 min能吸收4.0 wt%氢气。DFT计算表明,NbTi合金中存在电荷重新分布,不仅使其表现出更强的弱化Mg-H键能力,且对氢的脱附能更低,有利于氢气从NbTi表面脱离,因而较单质Nb和Ti具有更为优异的催化性能。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-03-08)
代旭,吴朝玲,王倩,陈云贵,张海超[3](2018)在《球磨法超细化的V_(60)Ti_(25)Cr_3Fe_(12)合金微观应变与吸放氢性能的关系》一文中研究指出钒基储氢合金在球磨制粉过程中会造成晶格缺陷,这些缺陷会使吸放氢性能恶化。采用XRD、TEM、SEM和PCT研究了球磨法制备的平均粒径100nm~2μm的V_(60)Ti_(25)Cr_3Fe_(12)合金粉微观应变与吸放氢性能的关系。结果显示,球磨过程引入了非晶化、晶格畸变、位错和微观应变。400℃热处理后合金的微观应变(y1)随球磨时间(x1)的函数关系为y1=0.313+0.170x1-0.00695x12,微观应变变化速率的函数y'1=0.170-0.0139x1。球磨时间增加,微观应变的变化速率(y'1)线性减小;球磨初始y'1为最大值,y'1(0)(max)=0.170(%h-1),此时微观应变快速积累;球磨12h后,y'1(12)=0.0032(%h-1),此时微观应变的积累趋于饱和。球磨时间从0h增加到12h,微观应变从0.313%增加到1.354%。微观应变的增加使高平台的二氢化物(γ相)的含量从65.2%减少到13.2%,低平台的一氢化物(β相)的含量从32.5%增加到80.3%,导致有效放氢量从1.81%(质量分数)减小到0.58%(质量分数)。微观应变(x2)与放氢量(y2)负相关,函数关系为y2=1.999-1.124x2。(本文来源于《功能材料》期刊2018年08期)
余远方,叶一鸣,李祥波,康艺,胡石林[4](2018)在《锆钒铁合金的吸放氢性能及相结构研究》一文中研究指出研究了活化温度和活化保温时间对ZrVFe合金吸放氢性能的影响,并采用XRD分析ZrVFe合金吸放氢反应前后的相结构变化。测定了ZrVFe合金吸放氢过程的P-C-T曲线,采用范德霍夫方程计算出合金吸、放氢的标准焓ΔH~Θ和标准熵ΔS~Θ,并由此外推出该合金在室温下的吸氢平衡压在10~(-8)Pa左右,放氢平衡压在10~(-10)Pa左右。此外,ZrVFe合金还有良好的抗粉化性能和抗空气毒化性能。(本文来源于《稀有金属与硬质合金》期刊2018年03期)
董文泉[5](2018)在《Mg_(90)Al_(10)-石墨烯复合材料的制备及其吸放氢性能的研究》一文中研究指出本文采用热处理与机械球磨技术相结合的方法制备Mg-Al合金,并研究还原氧化石墨烯复和材料对Mg-Al合金的氢化/脱氢动力学和热力学的影响。首先采用水热法和高温共还原法制备新型催化剂氧化还原石墨烯负载钯(Pd@rGO),通过将催化剂与合金一起进行超声震荡混合、高温烧结、机械球磨来制备样品,并研究了不同含量的xwt%Pd@rGO(x=0,2.5,5)对Mg-Al合金的氢化/脱氢动力学和热力学的影响。研究发现,随着Pd@rGO添加,合金的动力学得到有效的改善,当加入5wt%的Pd@rGO,样品的初始氢化温度降低到了 1500C,脱氢温度降到了 2650C,通过Kissinger方程计算合金的激活能,加入5wt%的Pd@rGO,样品的激活能由266.7kJ/mol降至 118.0kJ/mol。其次,为了研究氮掺杂氧化还原化石墨烯对Mg-Al合金的氢化/脱氢动力学和热力学的影响。采用水热法与高温共还原法将氮掺杂在石墨烯上作为催化剂,通过将催化剂与合金一起进行超声震荡混合、高温烧结、机械球磨来制成样品,并研究不同含量xwt%N@rGO(x=0,2.5,5)对Mg-Al合金的氢化/脱氢动力学和热力学的影响。研究发现,当添加2.5wt%N@rGO时,样品的晶粒尺寸达21.9nm,但脱氢温度较高,为280℃,通过Kissinger方程计算合金的激活能,加入5wt%的N@rGO,样品的激活能由266.7kJ/mol降至 130.3kJ/mol。最后,结合之前两个实验,采用水热法与高温共还原法将氮掺杂在石墨烯负载钯作为催化剂,通过将催化剂与合金一起进行超声震荡混合、高温烧结、机械球磨来制成样品,并研究不同含量xwt%N-Pd@rGO(x=0,2.5,5)对Mg-Al合金的氢化/脱氢动力学和热力学的影响。研究发现,当添加N-Pd@rGO之后,样品的氢化物由原来的MgH2和Mg17Al12相中出现了单质Al的相,说明降低了合金的氢化物的稳定性,通过Kissinger方程计算合金的激活能,加入5wt%的N-Pd@rGO后,样品的激活能由266.7kJ/mol降至 96.2kJ/mol。(本文来源于《广西大学》期刊2018-06-01)
罗红整[6](2018)在《Ti,Y掺杂对NaAlH_4的原位制备及其可逆吸放氢性能的影响》一文中研究指出NaAlH_4在较为温和(100-200℃)温度下具有较高的可逆储氢容量(5.6wt%),是一种很前途的储氢材料。虽其自身吸放氢动力学性能还不理想,但可通过添加催化剂实现明显提升。传统离子型催化剂,如TiCl_3,对其吸放氢动力学提升效果显着,但因有卤化钠惰性副产物产生而降低体系的储氢容量。非典型离子型催化剂,如TiB_2,虽不会在制备过程中产生惰性副产物,但在传统工艺条件下难以细化到纳米尺度,使得催化效果不够好。本文希望通过改善制备工艺和掺杂方式等手段使催化剂存在尺度减小,分散均匀度改善,并且提高与基体耦合度,从而提升催化效率。考虑到原料中的Al容易在球磨中发生粘连,我们采用先基于陶瓷罐和陶瓷磨球进行预球磨,然后在高压氢气氛围下进行原位反应球磨的分步球磨工艺。探索发现,该工艺能有效减小球磨过程中Al的黏连及其造成的初始反应物损失,预球磨后的混粉具有很高分散度和很好的耦合关系,后续原位合成效果明显更好。因此,我们将用该工艺开展下面的研究工作。首先,本文对TiAl_3、TiH_2和Ti叁种不同形式添加物的单掺杂情况进行研究。实验发现,它们的添加都能促进NaAlH_4的原位合成,添加Ti粉原位合成的NaAlH_4具有最高的首次放氢量和放氢动力学性能。TiAl_3对NaAlH_4的放氢动力学改善效果稍好于TiH_2,但Ti单质粉末添加效果是最好的。这可能是因为添加Ti情况下有TiAl_3和TiH_2同时形成,在原位球磨情况下它们可能存在较好耦合关系,进而对体系吸放氢产生协同催化效果。还发现,从第二次循环放氢开始,叁个样品的储氢容量明显比首次低,可能是因为首次吸放氢过程中Al晶粒长大过快所致。接着再采用相同的工艺对Al+NaH+xTi(x=0.01,0.02,0.03,0.04)四个不同Ti添加量情况进行探究。发现添加2mol%Ti单质粉情况所合成的样品具有最高的首次放氢量,为5.13wt%。添加4mol%Ti单质粉末情况的首次放氢量最少,为4.84wt%,但第一、二步分解反应的起始脱氢温度最低,脱氢动力学性能也最好。还发现,Ti的掺杂量越多,所合成的样品的吸氢动力学越快,可逆储氢量保持率越好,但会降低体系的储氢量。从我们当前实验看,综合性能较好的Ti添加量可能是在2mol%附近。其次,本文对Y单掺杂情况进行探究。实验发现单独添加Y单质和YH_2情况下,预球磨产物中都出现了明显的YH_2衍射峰,合成NaAlH_4效果明显比相应Ti添加的情况差很多。鉴于此,我们将Al+xY(x=0.02,0.04)进行熔炼,得到Al/YAl_3双相混合结构原料。发现以Y-Al合金作为添加物情况下,原位反应球磨合成NaAlH_4的效果比添加Y单质和YH_2情况有明显改善,但它依然不如Ti添加物效果好。从样品的首次放氢动力学测试发现:Y添加量高时,样品具有更低的起始放氢温度,放氢动力学更好,但也会明显影响储氢量。在首次放氢量方面,添加2mol%Y的样品的首次放氢量4.56wt%,高于4mol%Y情况的3.48wt%,即Y添加量小的情况首次放氢量更大;循环吸放氢动力学测试发现,Y添加有利于循环稳定性的改善。综合对比可知,添加Ti在放氢量、起始放氢温度和放氢动力学上优于Y-Al,但添加Y-Al时,两个脱氢反应的温度差更小,循环容量保持率更好。最后,对Ti-Y共掺杂情况进行研究。我们采用相同工艺及相关实验操作,对Al-Ti-Y以混粉直接预球磨和先进行熔炼后再进行预球磨的共掺杂进行探究。发现,经过35h的高压氢气氛下高能球磨后,未经熔炼样品的衍射图谱中基本上只有NaAlH_4的衍射峰,说明样品合成比较顺利。经过熔炼的样品中,富Ti情况也已经合成NaAlH_4;而富Y情况样品的合成效果就差很多:当球磨时间达到75h后,NaAlH_4才能比较充分的合成。此外,经过熔炼处理样品的放氢动力学也都比未经熔炼情况的好。从前几次放氢循环测试结果看,Ti-Y共掺杂情况都能比单掺杂Ti情况明显提高NaAlH_4循环稳定性,而经过熔炼处理后样品的循环稳定性更好;与单掺杂Y情况相比,发现共掺杂情况在吸放氢动力学方面有很大幅度提升。因此Ti-Y共掺杂情况下,体系既具有掺杂Ti情况动力学好的优点,也具有掺杂Y情况循环性能好的优点。虽然最佳的Ti-Y比还有待探索,但可以预计是在富Ti情况下达成。(本文来源于《广西大学》期刊2018-06-01)
沈正阳[7](2018)在《Ti-V基催化剂的制备及其添加对MgH_2储氢材料吸放氢性能的影响》一文中研究指出MgH_2储氢材料具有较高的储氢容量,可逆的吸放氢性能,这使其成为了当前储氢材料研究的重点之一。但是由于MgH_2的吸放氢热力学性能较差,同时动力学性能较为缓慢,严重的阻碍了其实用化进程。为了降低MgH_2储氢材料的吸放氢的温度,提高其吸放氢的速率,改善其可逆储氢的性能,本文成功合成了(Ti0.5V0.5)3AlC2、TiVAlC、(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2 和 TiVOx 多种催化剂,并系统研究 了其添加对MgH_2储氢性能的影响,研究了其作用机理。研究了球磨后的MgH_(2-x) wt%(Ti0.5V0.5)3AlC2/TiVAlC(x=5、7、10、12)复合体系的储氢性能及其机理。研究表明,MgH_(2-x)wt%(Ti0.5V0.5)3AlC2/TiVAlC复合体系的储氢性能与(Ti0.5V0.5)3AlC2/TiVAlC催化剂的添加量有密切关系。添加10 wt%(Ti0.5V0.5)3AlC2/TiVAlC的MgH_2样品具有较好的储氢性能,230 ℃开始放氢,随温至350 ℃时,可以放出6.9 wt%氢气。在275 ℃的条件下等温,10 min内能分别放出氢气3.1 wt%和3.8 wt%,其放氢速率为0.35 wt%min-1和0.44 wt%min-1,是同等条件下原始 MgH_2 的 4~5 倍。MgH_2-10 wt%(Ti0.5V0.5)3AlC2/TiVAlC复合体系的放氢产物在50 bar氢压下随温至250 ℃时吸氢6.5 wt%,在150 ℃等温下可在60 s内分别可吸收4.7 wt%和4.5 wt%的氢气。动力学与热力学结果表明,添加(Ti0.5V0.5)3AlC2和TiVAlC能显着降低复合体系的放氢反应活化能,改善其动力学性能,但是并不能改善体系的热力学性能。进一步分析XRD可知,放氢前后的(Ti0.5V0.5)3AlC2及TiVAlC结构没有改变,不与MgH_2发生反应。研究了(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2的制备、结构形貌和球磨后的MgH_(2-x) wt%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2(x=5、7、10、12)复合体系的储氢性能及其作用机理。通过HF酸刻蚀剥离MAX相(Ti0.5 V0.5)3 AlC2的方法制备出了二维层状的MXene(Ti0.5 V0.5)3C2,并确定了其晶体结构和晶格常数。将(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2球磨添加入MgH_2,其催化效果优于(Ti0.5V0.5)3AlC2,MgH_2-10 wt%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2复合体系的放氢温度得到了明显的降低,在210 ℃即开始放氢,比原始MgH_2降低了 80 ℃,300 ℃条件下等温,7 min内可放氢6.1 wt%。对MgH_2-10 wt%(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2样品放氢产物进行吸氢测试,发现其在50 bar氢压下室温即可缓慢吸收氢气,在120 ℃下可以快速氢化,5 s内吸氢量可达4.7wt%,且经过10个循环,其吸氢容量基本保持不变。由动力学结果可知,添加Mxene(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2的样品放氢活化能为77.3 kJ mol-1,比原始MgH_2降低50%。由XPS测试可知,(Ti_(0.5)V_(0.5))_3C_2在球磨过程中与MgH_2发生氧化还原反应,原位生成了 Ti和V的固溶体,在MgH_2体系中起主要催化作用,从而促进复合体系的储氢性能的改善。研究了 TiVOx的制备、形貌和球磨后 MgH_(2-x)wt%TiVOx(x=5、7、10、12)复合体系的储氢性能及其作用机制。研究发现,发现在300 ℃下保温制备的TiVOx(TiVO-300)对MgH_2具有较优越的催化性能,MgH_2-10 wt%TiVO-300样品的催化性能最好,起始放氢温度在204 ℃,比原始MgH_2降低了 86 ℃,储氢容量为6.8 wt%,在275℃等温下8 min内的放氢量即可达到5.3 wt%,完全放氢后,样品在100 ℃和50 bar氢压下能迅速吸氢,5 s内吸氢3.7 wt%。动力学结果表明,添加TiVO-300的样品的放氢活化能为62.4 kJmol-1,较原始MgH_2体系降低了 59%。经XPS测试可知,TiVO-300在球磨过程中与MgH_2发生氧化还原反应,原位生成了 Ti和V并在基体内固溶,并促进MgH_2储氢性能的改善。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-05-10)
李敏,杨丽颖,董小平,陈亚芳,李旭[8](2018)在《Mg_(2.1)Ni与Mg_(1.6)La_(0.5)Ni合金的组织结构与吸放氢性能》一文中研究指出采用SEM与XRD分析了Mg_(2.1)Ni与Mg_(1.6)La_(0.5)Ni合金的显微组织与相结构,用Sievert法测试了合金的活化性能以及吸放氢动力学。结果表明:Mg_(2.1)Ni合金的室温组织为脊椎状的Mg_2Ni相和层片状Mg_2Ni/Mg共晶组织,而Mg_(1.6)La_(0.5)Ni合金组织为块状La2Mg17相、长条状LaMg_3相镶嵌于Mg_2Ni基体相中;合金的吸氢活化性能与成分有关,Mg_(2.1)Ni合金的活化性能相对较差,而Mg_(1.6)La_(0.5)Ni合金的活化性能优异;合金的吸放氢动力学与La加入有关,Mg_(1.6)La_(0.5)Ni合金的吸放氢动力学优于Mg_(2.1)Ni合金,这归因于La加入使合金组织疏松、较多的晶界/相界、以及具有催化效应的La_4H_(12.19)相出现,但La_4H_(12.19)相具有较高的热稳定性,这降低合金氢化物的放氢率。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2018年03期)
李吉刚,盛鹏,徐丽,姜晓静,李星国[9](2017)在《(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z合金制备和吸放氢性能的研究》一文中研究指出采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0,0.1)合金,并使用X射线衍射(Xray diffraction,XRD)、压力-组分-温度(pressure-composition-temperature,PCT)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)等手段研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。XRD衍射图谱表明,(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0、0.1)合金结构为C14型Laves相。PCT测试结果表明,(TiZr0.1)1.1Cr2.0合金少量V取代Cr(V:Cr=0.1:2),在293~323K温度下,最大储氢量明显增加,可达1.74%,但可逆储氢量有所降低。随Zr取代Ti比例[m(Zr)∶m(Ti)=(0.05~0.2)∶1.1]的增加,合金晶胞参数不断增大,使(Ti1-xZrx)1.1Cr1.9V0.1合金的吸放氢坪台压不断降低,最大储氢量不断增加,最大可达1.85%,随A侧原子过计量比增大,(TiZr0.1)yCr1.9V0.1(y=1.1、1.15)合金吸放氢坪台压降低,放氢焓变增大。A侧原子随Zr取代Ti比例的增加,合金(Ti1-xZrx)1.1Cr2.0-zVz(z=0、0.1)残余氢放氢温度变化不明显,其放氢温度在623~633K,而A侧原子过计量比从1.1增大到1.15,其放氢温度减小到593K。(本文来源于《中国科技论文》期刊2017年24期)
卢晓阳,杜宇雷,廖文和[10](2017)在《球磨对Zr-Cu-Al-Ni金属玻璃粉末结构与吸放氢性能的影响(英文)》一文中研究指出研究了球磨对气雾化法所制备的Zr_(50.7)Cu_(28)Al_(12.3)Ni_9金属玻璃粉末结构与吸放氢性能的影响。气雾化的金属玻璃粉末在经过80 h的球磨后,仍呈现为非晶态。球磨对金属玻璃粉末吸放氢性能的影响在一台全自动Sieverts装置上进行了测量。球磨之后,金属玻璃粉末的吸氢性能获得提升,粉末的饱和吸氢质量分数从雾化态的0.96%(H/M≈0.7)提升至了球磨后的2.66%(H/M≈1.9)。然而,由于吸氢后金属玻璃粉末内部生成稳定的氢化物相,使得球磨后的金属玻璃粉末的放氢性能未能获得提升。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2017年11期)
吸放氢性能论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
MgH2储氢材料具有质量储氢密度高,吸放氢可逆性优异的优点,但也面临着吸放氢速率迟缓,工作温度过高的挑战,难以适应实用化需求。为降低MgH2储氢材料吸放氢温度,提高其吸放氢速率,本文合成了 V2O3@C、Nb2C和NbTiC叁种催化剂,系统研究了其添加对MgH2储氢性能的影响,探究了其作用机理。以MIL-47(V)为前驱体,制备了负载于碳纳米立方盒子的氧化钒纳米颗粒(V2O3@C),研究了其对氢化镁储氢性能的影响。结果发现,MgH2-9 wt%V2O3@C复合体系的放氢起始温度为215 ℃,比单纯球磨后的MgH2降低了 60 ℃。在275℃条件下等温放氢,MgH2-9 wt%V2O3@C体系可在20 min内放出6.4 wt%-H2。吸氢测试表明,放氢产物可以在150 ℃下700 s内完成氢化反应,且经过10个循环,吸氢容量基本保持不变。XRD和XPS表征显示,在球磨和首次放氢过程中,V2O3会与MgH2发生氧化还原反应,生成金属钒单质;在随后的吸放氢过程中,V的存在形式没有发生变化。DFT计算表明,单质V的存在有利于Mg-H键的断裂,从而显着降低氢化镁吸放氢反应势垒。研究了 Nb2C二维MXene的制备方法及其对MgH2吸放氢行为的影响规律。通过化学刻蚀法选择性刻蚀了 MAX相Nb2AlC中的Al层,成功制备得到Nb2C二维层状MXene。将Nb2C通过球磨法引入MgH2中,研究了 MgH2-x wt%Nb2C(x=3、5、9、12)复合体系的储氢性能。研究表明,含有9wt%Nb2C的MgH2储氢样品随温加热到230℃开始放氢,比原始样品低了 45 ℃。在初始真空环境下300℃保温8 min,其放氢量可达6.3 wt%。对完全放氢产物在50 bar氢压下进行随温和等温吸氢测试,发现从室温开始就可以缓慢吸氢;在150 ℃下放氢产物可以快速氢化,18 min内吸氢量可达5.3wt%。XPS和TEM表征显示,在球磨过程中Nb2C被原位还原成金属Nb单质。单质Nb的出现,降低了 MgH2吸放氢反应的动力学能垒,从而降低了其吸放氢温度,提高了吸放氢速率。以NbTiC 二元金属MXene为前驱体,制备了 NbTi纳米晶催化的MgH2储氢体系,研究了其吸放氢行为及其机理。研究表明,球磨MgH2与NbTiC复合物,可以原位生成纳米晶NbTi,纳米晶尺寸约为5 nm,其在循环过程中保持结构稳定,主要起到了催化剂的作用。其中,MgH2-9wt%NbTiC复合储氢体系从195℃开始放氢,比起原始样品下降了 80 ℃。该样品在250 ℃下等温放氢,可以在30 min内放出5.9 wt%H2。放氢产物在50 ℃下保温16 min能吸收4.0 wt%氢气。DFT计算表明,NbTi合金中存在电荷重新分布,不仅使其表现出更强的弱化Mg-H键能力,且对氢的脱附能更低,有利于氢气从NbTi表面脱离,因而较单质Nb和Ti具有更为优异的催化性能。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
吸放氢性能论文参考文献
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