一、纳米复合储氢材料的研究（论文文献综述）
曾亮[1]（2021）在《碳基复合材料制备及其对Mg/MgH2储氢性能催化增强作用研究》文中进行了进一步梳理Mg/MgH2储氢材料体系应用前景广阔,但由于较差的吸放氢动力学性能和过于稳定的热力学性能,导致其难以满足实际应用要求。为改善Mg/MgH2体系储氢性能,本文通过热处理还原法制备了碳负载镍（Ni@C）、负载硫化镍（Ni3S2@C）以及负载镍和三氧化二钒（（Ni-V2O3）@C）等碳基复合材料,并通过球磨方法将其引入Mg/MgH2体系,研究碳基复合材料对Mg/MgH2体系材料储氢性能的影响。首先,以弱酸性阳离子交换树脂Tulsion-CH90为前驱体制备出三种不同的Ni@C纳米复合材料（Ni@C-1、Ni@C-2和Ni@C-3）,研究发现添加Ni@C纳米复合材料后,Mg/MgH2体系材料可在室温吸氢,且初始放氢温度降至195℃,远低于纯MgH2的脱氢温度（300℃）,尤其是粒度尺寸较小的Ni@C-3复合材料对Mg/MgH2体系的储氢性能具有最佳的催化效果。在Ni@C-3复合材料的作用下,材料的吸/放氢表观活化能比纯Mg/MgH2体系分别降低了36.3和64.5 k J·mol-1,且经过100次循环储氢容量几乎不衰减。添加Ni@C复合材料后Mg/MgH2体系的综合储氢性能得到改善的原因为Ni@C复合材料中的Ni与Mg反应生成Mg2Ni,Mg2Ni吸氢后转变为Mg2Ni H4,Mg2Ni/Mg2Ni H4的存在加速H原子扩散。另外,C的存在能抑制MgH2晶粒长大,延缓其粉化速度,从而提高材料吸/放氢循环稳定性。其次,选用四种不同阳离子交换树脂制备出Ni3S2@C复合材料,发现利用大孔型树脂（resin-3、resin-4）比利用凝胶型树脂（resin-1、resin-2）为前驱体制备出的Ni3S2@C复合材料具有更大比表面积,且对MgH2储氢性能催化效果更佳。尤其是MgH2-Ni3S2@C-4在室温下即可吸收氢气,在150℃经10 min吸收6.08 wt.%H2,在300℃释放6 wt.%H2仅需8 min,经30个循环后,MgH2-Ni3S2@C-4复合材料储氢容量几乎不衰减,其脱氢/吸氢反应焓分别为78.5和-74.7 kJ·mol-1 H2,分别比纯MgH2/Mg体系的脱氢/吸氢反应焓下降了11.0和7.3 kJ·mol-1。其储氢性能改善的原因为Ni3S2@C复合材料中的Ni3S2在首次放氢过程中与Mg反应生成Mg2Ni和Mg S,形成Mg/Mg2Ni、Mg/Mg S和Mg/C多相界面,为H原子提供更多活性位点和扩散路径。进一步选用优化筛选后的离子交换树脂为前驱体制备出TMxSy@C（TM=Co,Fe,Mn）复合材料,并结合前述制备的Ni3S2@C对比研究发现,TMxSy@C（TM=Ni,Co,Fe,Mn）对Mg/MgH2体系吸氢动力学提升的顺序依次为Ni3S2@C>Co9S8@C>Fe S@C>Mn S@C,对放氢动力学提升顺序依次为Ni3S2@C>Mn S@C>Fe S@C>Co9S8@C。在上述研究工作基础上,利用阳离子交换树脂Tulsion-CH90、四水合乙酸镍和偏钒酸铵为原材料制备出（Ni-V2O3）@C复合材料。在（Ni-V2O3）@C复合材料的作用下,Mg/MgH2吸/放氢动力学性能得到明显提升。复合材料可在室温吸氢,在150℃时经9 min即可吸收6.00 wt.%H2,在300℃只需5 min即可释放6.02 wt.%H2,复合材料经100次吸/放氢循环后容量几乎不衰减。此外,复合材料吸/放氢表观活化能分别为42.1和84.6 k J·mol-1,远低于纯Mg/MgH2体系的吸/放氢活化能。经对比研究发现Ni、V2O3和C三者组合的协同催化作用优于个体单独对Mg/MgH2体系储氢性能催化效果。同时,进一步研究石墨烯负载镍和二氧化钛（（Ni-Ti O2）@r GO）复合材料作为催化剂发现,在Ni,Ti O2以及r GO协同作用下,Mg/MgH2体系的储氢性能得到了明显的改进,再次说明了可通过催化剂的优化组合改善Mg/MgH2体系材料的储氢性能。
任书琴[2]（2021）在《镍、铁、锌MOFs改性材料的合成及其对MgH2储氢性能的影响》文中研究说明MgH2因其具有较高的理论储氢容量（7.6 wt.%和110 g/L）被认为是最有应用前景的储氢材料之一,但是,由于操作温度高,动力学速度缓慢,其发展受到了阻碍。掺杂添加剂可以改善镁基储氢材料的储氢性能。本文通过湿化学法制备合成了三种改性MOFs材料（Ni-MOF/Fe/Ni-MOF、Ni/Fe3O4@MIL和Ni/C/Zn O）,并将这三种材料分别与镁粉通过氢化燃烧和高能球磨相结合的方法制备了复合材料MgH2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF、MgH2-Ni/Fe3O4@MIL和MgH2-Ni/C/Zn O,进一步研究三种复合材料的储氢性能及机理。研究发现,MgH2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF、MgH2-Ni/Fe3O4@MIL和MgH2-Ni/C/Zn O复合材料分别在500 K、517 K、552 K时就开始放氢,分别比纯MgH2的初始放氢温度降低了151 K、96 K、61 K。且此三种复合材料均表现出优异的吸氢性能,其中,MgH2-Ni/Fe3O4@MIL在373 K下能达到4.2 wt.%的吸氢量。此外,与纯MgH2相比,三种复合材料的放氢表观活化能都有一定程度的降低,分别降低了81.7 k J/mol、61.8k J/mol、81.0 k J/mol。通过结构表征和机理分析可知,Ni-MOF/Fe/Ni-MOF可以在MgH2吸放氢过程中产生Mg2Ni H4/Mg2Ni、Fe H6Mg2/Fe之间的相互转化,协同催化提高MgH2的储氢性能。在MgH2-Ni/Fe3O4@MIL复合材料中,原位生成的Mg2Ni H4会诱导MgH2的吸放氢,同样原位生成的Fe相稳定存在于吸放氢的全过程,可以为氢原子的扩散提高更多通道。此外,独特的核壳结构起到很好的分散作用。对于MgH2-Ni/C/Zn O复合材料,Ni/C/Zn O可与MgH2发生反应生成Mg Ni Zn合金,协同Mg2Ni H4催化镁基材料的吸放氢性能。此外,碳材料的分散作用有效地阻碍了复合材料的团聚。
王永清[3]（2020）在《镁基纳米复合材料的制备、改性及其储氢性能研究》文中认为镁基储氢材料具有质量轻、储量大、价格低和储氢密度大等特点,在储氢领域具有较大的优势,然而吸放氢过程中较差的动力学和热力学性能制约了镁基储氢材料的发展。为了改善镁基材料储氢性能,本课题采用液相沉积还原法、水热/溶剂热法、热处理还原法、高能机械球磨等多种制备手段,设计制备了以多种纳米过渡金属（Ni、Co、Cu、Pd、Nb、Zn）和大比表面积材料（MOFs、多孔碳、石墨烯、碳纳米管、乙炔黑）复合的镁基纳米复合储氢材料。采用SEM、TEM、EDS、XRD、XPS、BET、DSC、PCT等测试手段分别对样品的形貌结构、物相变化、吸放氢温度、动力学、热力学和循环性能进行表征,系统地研究微观结构、催化掺杂以及制备工艺对镁基材料储氢性能的影响。首先,采用沉积还原法制备了Mg/MOFs（MOFs=ZIF-8、ZIF-67、MOF-74）纳米复合物。研究发现Mg/ZIF-67的吸放氢动力学性能明显优于Mg/ZIF-8和Mg/MOF-74,Mg/ZIF-67吸放氢过程中形成的Co Mg2相可显着催化提高Mg的储氢动力学和热力学性能,对应MgH2相的脱氢表观活化能值由纯MgH2的204.9 k J/mol H2降至161.7 k J/mol H2。得益于Mg/ZIF-67稳定存在的核壳结构,阻碍了循环吸放氢过程中镁纳米颗粒团聚,经过100次的吸放氢循环后储氢容量几乎没有衰减,显示出了良好的储氢性能。在此基础上,采用一步还原法制备了添加过渡金属的MgTM/ZIF-67（TM=Ni、Cu、Pd、Nb）纳米复合物。其中,复合Ni和Nb的样品分别具有最低的氢化和脱氢温度以及最快的氢化和脱氢速率,氢化/脱氢1 wt.%对应温度分别为80/247℃,比同样方法制备的Mg/ZIF-67低82℃和42℃。进一步对MgNb/ZIF-67研究发现,其主要储氢相为Mg和Co Mg2,而Co Mg2以及其中分布的多价态Nb元素均可催化改善Mg的脱氢动力学和热力学性能,并通过阻碍循环过程中Mg纳米颗粒长大,提高吸放氢循环过程的容量保持率。为了进一步提高储氢性能并改善储氢容量,采用水热法制备出含有不同活性金属位点（Ni、Co、Cu）的MOF-74材料,对得到的MOF材料进行热处理还原,得到的石墨烯（G）负载过渡金属（TM=Ni、Co、Cu）纳米颗粒,简称TM/G,并采用沉积还原法制备了Mg@TM/G纳米复合物。其中的过渡金属分别以Mg2Ni、Co Mg2和Cu Mg2形式存在。综合对比Mg@TM/G发现,Mg@Ni/G样品具有最低的初始吸放氢温度以及最佳的吸放氢动力学和热力学性能,吸放氢1 wt.%对应温度分别为80℃和233℃,对应吸放氢表观活化能分别为29.09 k J/mol H2和65.74 k J/mol H2,吸放氢反应焓值分别为61.0 k J/mol H2和74.4 k J/mol H2。在此基础上引入机械球磨改性得到Mg@TM/G＿BM纳米复合物。结果发现,球磨改性通过降低样品中TM/G的团聚,提高其比表面积与催化作用,进一步降低了样品的初始吸放氢温度,样品在室温下即可吸收氢气,在250℃下500 s即可脱氢4.1 wt.%。与单纯沉积法或球磨法制备的样品相比,采用沉积+球磨法制备的Mg@Ni/G＿BM样品具有最佳的吸放氢热力学和动力学性能,并保持有良好的循环性能,250℃下100次循环的储氢容量保持率超过97%。分析表明,采用沉积还原法和球磨法可将石墨烯封装的Ni纳米颗粒包入Mg纳米颗粒中并充分分散,在吸放氢过程中,包覆的石墨烯打开释放出的Ni颗粒迅速与Mg反应生成Mg2Ni纳米颗粒。石墨烯的包覆阻碍了制备过程中Ni的团聚,提高了颗粒的分散性与抗氧化性。为进一步确认碳材料和氮元素对储氢材料的作用,采用水热法合成了ZIF-8前驱体,并结合高温热处理和酸处理方法分别得到3种氮掺杂碳纳米颗粒（NC）。采用液相沉积还原法将NC与Mg纳米片复合制备了3种Mg/NC纳米复合物。测试表明,NC的掺杂可显着降低镁纳米颗粒的脱氢温度、表面活化能值和焓值,降低脱氢能垒和热力学稳定性,提高样品整体的脱氢动力学、热力学性能和循环稳定性。且NC中石墨氮占比的增加可使颗粒表面具有较高的电子迁移率,促进了吸放氢过程中H的结合与分解。为了在上述研究的基础上进一步简化工艺、提升储氢容量与稳定性,选用市售石墨烯作为大比表面积材料。采用液相沉积还原法制备了复合过渡金属元素的Mg纳米复合物（MgTM（TM=Ni、Cu、Pd、Nb））,并进一步使用高能球磨将MgTM与单层石墨烯薄片复合,制备出MgTM/G纳米复合物。结果显示,过渡金属元素（Ni、Cu、Pd、Nb）的复合均可提高Mg的氢化和脱氢性能,且采用机械球磨法将MgTM与单层石墨烯复合可协同催化MgH2的脱氢,获得更低的脱氢反应温度。在MgTM和MgTM/G样品中,MgNi和MgNi/G纳米复合物分别表现出最低的氢化/脱氢温度和最快的氢化/脱氢速率,MgNi/G具有最低的脱氢活化能良好的循环稳定性。对于可显着提升镁基材料储氢性能的Ni和Pd元素,进一步采用一步还原法制备出Ni和Pd复合Mg纳米颗粒的MgNi Pd复合材料,并结合原位生成和机械球磨等方法分别与低维碳纳米材料（单层石墨烯、单壁碳纳米管、乙炔黑）复合,制备得到MgNi Pd+G/CNTs/AC纳米复合物。实验结果发现,MgNi Pd在255℃下可脱氢4 wt.%,对应脱氢活化能值为124.15 k J/mol H2,均优于所制备的二元合金。然后采用球磨法复合MgNi Pd与碳纳米管制备的MgNi Pd+CNTs BM样品在9种MgNi Pd C复合物中具有最低的脱氢温度,且脱氢活化能值仅为52.44 k J/mol H2,具有优异的脱氢动力学性能和循环性能。
刘培[4]（2020）在《镍铈原位掺杂镁储氢性能及机理的研究》文中指出Mg因为具有较高的理论储氢密度（7.6 wt.%）、价格低廉、储量丰富等优点而备受关注,但是其吸放氢动力学性能缓慢、吸放氢温度过高等问题,限制了它在氢能领域的实际应用。针对上述问题,本文以Mg/MgH2储氢体作为研究对象,在全面综述了国内外Mg基储氢材料研究进展的基础上,利用原位合金化和氧空位效应分别设计了 Ni基化合物、不同形貌纳米CeO2、双组份Ni-CeO2掺杂,用于改善Mg/MgH2体系的吸放氢动力学性能。结合实验数据和基于密度泛函理论的第一性原理计算结果,深入探究了储氢体系中的吸放氢性能改善的作用机理。首先通过机械球磨法将纳米NiO和NiCl2引入到Mg中,研究了 NiO和NiCl2对Mg吸放氢动力学性能的影响。结果表明,与纯Mg相比,Mg-NiO和Mg-NiCl2复合材料的吸放氢动力学得到显着改善,在320℃、40 min内两者的吸氢转化率从53.8%分别提升到89.0%和77.7%,放氢表观活化能由165.3 kJ/molH2分别降低至114.7和149.7kJ/molH2。在吸放氢循环过程中,Mg-NiO和Mg-NiCl2中能够原位生成Mg2Ni,均匀分散于Mg基体中。由此可推测出,Mg基储氢材料的吸放氢动力学得到有效改善的原因是:原位生成的Mg2Ni在吸氢过程中能够促进H2解离、在放氢过程中弱化Mg-H键,是H2分子解离和H原子再结合过程中电子传递的桥梁;另外,Mg2Ni在Mg/MgH2基体上均匀分布提供了高密度的Mg2Ni-Mg界面和大量的MgH2纳米晶界,以此作为Mg/MgH2的成核位点和H原子的扩散通道。其次,利用水热法合成CeO2纳米棒（rCeO2）、CeO2纳米立方体（cCeO2）和CeO2纳米八面体（oCeO2）,通过机械球磨法将其引入MgH2中。拉曼、H2-TPR、XRD等分析结果表明,rCeO2和cCeO2含有更高浓度的氧空位、对H2表现出优异的反应活性,被H2还原后生成了深蓝色的Ce6O11。在球磨过程中,发现三种CeO2均转变生成了氧空位浓度更高的Ce6O11相,并稳定存在于体系中。DSC和等温放氢动力学测试结果表明,原位生成的Ce6O11能显着降低复合材料的放氢峰温、提高放氢速率和放氢量,其中MgH2-cCeO2的放氢速率最高。用Kissinger方程计算出MgH2-cCeO2的双峰放氢表观活化能分别比MgH2（173.49 kJ/mol H2）的降低了 62.52%和42.45%。这是因为Ce6O11颗粒表面能暴露出更多的氧空位缺陷和活性位点,在吸放氢过程中能够增强与吸附物之间的相互作用,从而有利于提高复合材料的吸放氢动力学性能。为了进一步改善储氢性能,本文利用机械球磨法将Ni-CeO2同时引入到Mg中。结果表明,与纯 MgH2（434.7℃、138.3 kJ/mol H2）相比,氢化后 Mg-20（Ni-CeO2）的放氢峰温和放氢表观活化能值分别降低了 115.8℃和63.89 kJ/mol H2;与单独添加Ni或CeO2的材料相比,Mg-20（Ni-CeO2）具有更高的放氢速率和放氢量、更低的放氢峰温和放氢表观活化能。由此可知Mg-20（Ni-CeO2）体系具有优异的吸放氢动力学性能。分析表明,在等温动力学循环活化之后,体系中能够原位生成活性物种Mg2Ni-Ce6O11,其纳米颗粒均匀分散在Mg颗粒的表面上,对Mg储氢表现出协同催化作用:在吸氢时,H2分子首先被Ce6O11表面大量氧空位活性位点捕获再由Mg2Ni解离成H原子,由Ce3+-Ce4+之间的转变来提供电子;在放氢时,Mg2Ni能够削弱Mg-H键向外传递H原子,由Ce4+-Ce3+之间的转变夺取电子。另外,Mg2Ni-Ce6O11在协同催化提高Mg吸放氢动力学性能的同时,还可以有效抑制Mg晶粒长大并维持Mg-Ni-CeO2复合材料的粒度,使Mg-Ni-CeO2复合材料具有良好的稳定性。最后,利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,首先对比研究了 CeO2（111）、（110）、（100）表面的结构稳定性和氧空位效应,并计算了清洁和含有氧空位的CeO2（111）表面上H2分子的吸附行为。表面能和空位形成能的计算结果表明,CeO2（111）面是最稳定面,（110）面次之,（100）面活性最高。在清洁和含有氧空位的CeO2（111）表面上,H2分子的吸附能分别为-0.10 eV和-0.16 eV,说明氧空位形成的局域电子环境能够促进H2分子的吸附。其次研究了 H2分子在Ni掺杂Mg（001）表面的吸附和解离过程,发现Ni掺杂后H2分子的吸附能由-0.09eV增加到-0.14eV,解离能垒从1.51 eV降低至0.41 eV,说明Ni掺杂有利于H2分子在Mg（001）表面的吸附和解离。结合态密度和电荷密度分析可知,Ni原子以轨道杂化形式向H2分子提供电子促进H-H键的断裂。最后在H2分子从Ni掺杂MgH2（001）表面脱附的研究中,发现Ni掺杂后表面H原子结合生成H2分子需要克服的反应能垒从1.83 eV降低至0.41 eV,说明Ni掺杂有利于H原子结合并以H2分子形式从表面脱出。结合态密度和电荷密度分析可知,Ni原子通过轨道杂化从H原子上夺取电子促进H-H键的生成。上述分析结果表明,从理论计算的角度上初步验证了表面氧空位和合金化效应能显着改善Mg/MgH2的吸放氢性能。
毕佳[5]（2020）在《Fe、Co基过渡金属添加剂的制备及其对MgH2储氢性能的影响》文中认为MgH2具有较高的理论储氢容量（质量储氢密度为7.6 wt.%）、可逆的吸放氢性能等优点,被认为是极具应用潜力的储氢材料。但是,MgH2中Mg-H键的键能较高,导致其放氢温度高和动力学性能差使其难以实际应用。为了改善MgH2的储氢性能,本文通过水热法制备了过渡金属化合物Fe7S8和Fe0.96S,以及利用ZIF-67为前驱体模板制备了碳纳米管负载过渡金属钴纳米颗粒Co/CNTs,系统的研究了三种过渡金属基添加剂对MgH2储氢性能的影响和储氢机理。结果表明,将水热法制备的Fe7S8、Fe0.96S与镁粉通过氢化燃烧和球磨法制备MgH2-Fe7S8、MgH2-Fe0.96S复合体系的放氢起始温度为420K、550K,比单纯球磨后的MgH2分别降低了290K、160K。在573K条件下放氢,MgH2-Fe0.96S体系可在20 min内放出2.8wt.%H2。吸氢测试表明,复合材料放氢产物可以在523K下700 s内完成氢化反应,且MgH2-Fe0.96S体系经过10个循环,吸氢容量基本保持不变。XRD图谱显示,在球磨和首次放氢过程中,铁基过渡金属化合物Fe7S8、Fe0.96S会与MgH2发生氧化还原反应,生成金属Fe单质和MgS。在随后的吸放氢过程中,Fe单质和MgS的存在形式没有发生变化。金属Fe单质和MgS的存在有利于Mg-H键的断裂,从而促进MgH2分解放氢。利用ZIF-67为前驱体制备碳纳米管负载过渡金属钴Co/CNTs,采用氢化燃烧和球磨法制备MgH2-Co/CNTs复合储氢材料,研究了其吸放氢行为及其机理。研究表明,在球磨过程中MgH2与Co/CNTs发生化学反应,原位生成纳米晶Co3MgC0.5,其在循环过程中保持结构稳定,对复合体系吸放氢起到了催化作用。其中,MgH2-Co/CNTs复合储氢体系从423 K开始吸氢,比纯MgH2下降了282K。该样品在573K下放氢,可以在30 min内放出1.5 wt.%H2。放氢产物在423K下能吸收4.0wt.%H2。XRD图谱显示,在球磨过程中生成产物Co3MgC0.5,该产物降低了MgH2吸放氢反应的动力学能垒,同时Co/CNTs中的碳纳米管可以在复合体系中起到很好的分散作用,并且限制了Co颗粒形核长大,两者的共同作用降低了MgH2吸放氢温度,提高了吸放氢速率。
冯学雷[6]（2020）在《镁基硼氢化物储氢材料的性能调控及其机理研究》文中提出氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,开发安全、高效和经济的固态储氢技术是实现氢能实用化的关键。Mg（BH4）2因具有高的理论储氢密度（14.9 wt%）而受到广泛关注,但由于存在热力学性能过于稳定、放氢动力学差等缺陷,制约了其实际应用。本文通过添加剂掺杂、限域高容量衍生物、多相复合等手段,实现了对Mg（BH4）2基储氢材料吸放氢热力学和动力学的调控,并揭示了相应的改性作用机理。首先,使用高浓度HF溶液腐蚀的方法,成功制备了典型的类手风琴状的Ti3C2MXene材料,通过球磨法和湿化学法将其引入Mg（BH4）2储氢体系。系统研究了Ti3C2MXene作为添加剂对Mg（BH4）2的影响。结果表明,催化改性后体系的初始放氢温度为82℃,并且在260℃时可以释放7.5 wt%的氢气,均比同等条件下的Mg（BH4）2性能优异,同时放氢活化能得到显着降低。Ti3C2 MXene表面的-F终端基团参与了放氢反应,生成的MgF2促进低温放氢。进一步研究了Ti3C2 MXene作为限域材料对Mg（BH4）2·6NH3的影响。结果表明,限域后体系的初始放氢温度降低至50℃,放氢过程中Ti3C2 MXene层状结构的层间距可以实现有效的调控,并且放氢产物中出现了Mg3B2N4,提升了放氢纯度。两种方式引入的Ti3C2 MXene均对储氢材料具有空间限制作用,产生的纳米尺寸效应可以改善放氢性能。其次,将NaBH4与Mg（BH4）2球磨混合,获得Mg（BH4）2-NaBH4复合体系。研究表明,两者的混合为物理混合,加热放氢阶段发生共晶熔融现象,使Mg（BH4）2-NaBH4复合材料的初始放氢温度相比纯Mg（BH4）2和NaBH4分别降低了10℃和272℃,热力学性能显着提升,动力学性能需进一步改善。最后,以NdF3为添加剂,球磨引入至Mg（BH4）2-NaBH4复合体系。研究表明,催化改性后体系的初始放氢温度降低至174℃,在300℃时的放氢速率与放氢容量得到改善,并且具有一定的可逆性。NdF3作为Mg（BH4）2-NaBH4的失稳剂,参与了放氢反应,生成NaMgF3促进反应进行。球磨过程中NdF3的均匀分散和NaBH4颗粒尺寸的骤降显着提升了放氢动力学性能。
王羽[7]（2020）在《改性碳球的制备及其对MgH2储氢性能的影响》文中进行了进一步梳理Mg基储氢材料因其储氢量高和价格低而被认为是最具应用前景的储氢材料之一。但是,由于反应温度高和动力学性能差限制了它的实际应用。本文以三种改性碳球为添加剂,通过氢化燃烧和球磨法制备了多种MgH2与改性碳的复合材料,并研究了他们的储氢性能,同时进一步探究了其反应机理。通过水热法合成了N掺杂的碳球（NCS）,并且成功制备了MgH2–NCS复合材料。该碳球的加入使MgH2的初始放氢温度降低了23 K,放氢活化能降低了20.3 kJ/mol。在473 K、3 MPa的氢压下,该复合材料可以达到4.2 wt.%的吸氢量。分析表明,NCS对于复合体系起到很好的分散作用,提高了复合材料的储氢性能。通过化学还原法制备了负载镍纳米粒子的碳球（Ni@NCS）,与Mg复合制备了MgH2–Ni@NCS复合材料。研究结果显示,MgH2–Ni@NCS复合材料有较高的储氢容量和较快的吸放氢速率。在623 K下,该复合材料可以释放4.3 wt.%的氢气,在3MPa下吸收5.7 wt.%的氢气。甚至在373 K的温度下,MgH2–Ni@NCS复合材料仍然可以达到4.2 wt.%的吸氢容量。储氢性能的提高归因于原位生成的Mg2NiH4诱导了MgH2的放氢反应,同时碳材料有效阻止了MgH2在吸放氢过程中的团聚。通过化学还原法制备了负载铁镍纳米粒子的碳球（FeNi3@NCS）。MgH2–FeNi3@NCS复合材料的初始放氢温度比纯MgH2降低了79 K,活化能降低了65.5 kJ/mol。而且经历多次循环后,其吸放氢容量以及速率基本保持不变。碳材料的分散作用和原位生成的Mg2NiH4和单质铁Fe共同提高了MgH2的吸放氢性能。
沈艺[8]（2020）在《硼氢化锂储氢材料的纳米限域、催化和复合协同改性及其作用机理研究》文中提出LiBH4具有高的质量和体积储氢密度,是一种极具潜力的固态储氢材料,但其仍存在吸放氢温度高,反应动力学性能和可逆性差等问题。本文在概述了国内外储氢材料的研究发展和系统综述了LiBH4储氢材料的研究进展的基础上,提出了通过纳米限域并结合催化和复合去稳定化的方法,对LiBH4的储氢性能进行改性。设计合成了具有高空隙率和高比表面积的以碳纳米管外包覆无定型多孔碳（CNT@PC）及进一步在其表面负载纳米V2O3催化剂前驱体,将其作为限域框架载体,对LiBH4进行纳米限域。此外,还提出了将LiBH4与具有低放氢温度的Y（BH4）3复合形成低熔点的共晶熔体,采用CNT@PC对其进行纳米限域。通过上述方法及其协同作用,有效降低了LiBH4储氢材料体系的吸放氢温度,提高了其吸放氢动力学性能、可逆性。通过系统研究体系的结构和其储氢性能的相关性,及体系吸放氢过程结构形貌的变化,揭示了体系储氢性能提高的机理。论文研究工作可望为高容量LiBH4储氢材料的成分结构设计提供新的方法和理论依据。将通过硬模板法合成的一种具有高比表面积和高空隙率的多孔碳包覆碳纳米管（CNT@PC）一维网络状双相碳作为LiBH4纳米限域框架,在LiBH4的负载量高达70 wt%时,体系具有低至205°C的起始放氢温度和346°C的峰值放氢温度,比单一LiBH4分别下降169°C和89°C。体系在350°C下经65 min的放氢量可达6.4 wt%,且在较温和条件下具有良好的吸放氢循环稳定性。利用水热法在CNT@PC上负载纳米V2O3,将其作为框架材料与LiBH4形成纳米限域体。V2O3在纳米限域体系的熔渗制备过程中及初始放氢过程中,与LiBH4反应,原位形成了多种催化剂,有效提高了LiBH4吸放氢动力学性能。结果表明,在纳米限域与催化掺杂的协同作用下,LiBH4综合储氢性能得到明显改善。负载60 wt%LiBH4的体系的起始放氢温度与峰值放氢温度分别为195°C与324°C,在350°C等温放氢条件下,45 min内可释放6.1 wt%氢气,体系5次吸放氢循环后储氢容量保持率仍在80%以上,容量保持有6.6 wt%,循环稳定性明显提升。通过分析放氢温度和熔融焓与LiBH4/Y（BH4）3添加比例的关系,获得了一种具有低的吸放氢温度的等摩尔比的LiBH4/Y（BH4）3双阳离子硼氢化物低熔共晶体系,并以CNT@PC为框架材料,对其进行纳米限域,对限域体系的储氢性能研究表明,负载70 wt%LiBH4/Y（BH4）3的纳米限域体系在168°C开始放氢,峰值放氢温度低至233°C。体系在320°C仅需20 min即可释放4.7 wt%氢气,动力学性能好,循环稳定性相较LiBH4/Y（BH4）3体系得到显着提升。除共熔作用外,Y（BH4）3在放氢过程中首先分解得到的产物对LiBH4的放氢也有促进作用。高热导率CNTs在纳米限域体的引入,使纳米限域体系具有高导热性能,有效加快吸放氢过程中的热传导性能,有利于吸放氢过程热量的快速传导,从而也提高了材料的吸放氢性能。
梁慧[9]（2020）在《空气稳定的镁基纳米复合材料制备及其储氢性能研究》文中认为氢气具有质量密度高、资源广、重量轻、环境友好等突出优点,被认为是一种有潜力的可替代化石燃料的清洁能源载体,然而阻碍未来氢经济性的一个主要障碍是缺乏安全、高效和经济的氢储存系统。纳米镁基材料,因其能量密度高、成本低并且可以一定程度上克服传统储氢材料的热力学和动力学性能的缺陷,被视为储氢材料的最佳选择。但是,纳米镁比表面能高,容易团聚、表面易氧化等缺陷阻碍了氢气在材料中的渗透和扩散。为此,本文研究制备了空气稳定的纳米镁基复合粉体和薄膜材料,初步研究了它们的储氢性能,获得如下结果:（1）采用化学液相法制备空气稳定的聚甲基丙烯酸甲酯-纳米镁颗粒（PMMA-Mg NPs）复合材料。本文通过PMMA自组装包覆和优化工艺条件,原位还原得到平均粒径为5 nm左右的Mg颗粒,探索合成机理,建立了界面结合模型;在温和条件下,首次尝试甲基氯化镁（CH3Mg Cl）作为有机镁前驱体制备复合材料;PMMA均匀包覆纳米Mg,阻隔空气中的氧分子和水分子的渗入,并且PMMA的数量影响着纳米Mg颗粒的生长、形貌、尺寸和储氢容量。（2）研究了PMMA-Mg NPs复合材料的储氢性能。在没有添加催化剂的条件下,200℃和30 bar氢气压,8分钟完成快速吸氢,30分钟时吸附量达到最大稳定不变,为4.8 wt%;270℃和0 bar氢气压时,25分钟脱氢量达到4.15 wt%。复合材料实现了吸/脱氢温度和压强的降低,吸/脱附氢气数量提高,获得较快的吸/脱氢速率,稳定的吸/脱氢可逆循环。（3）为了进一步改善纳米镁基复合材料的储氢热力学与动力学性能,加入多壁碳纳米管（MWCNTs）,采用溶液原位还原法制备了空气稳定的MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料。优化工艺条件,在形成的MWCNTs-PMMA模板上,直接原位还原得到粒径为3.6 nm左右的纳米Mg颗粒;MWCNTs可以限制纳米Mg颗粒的生长,粒径进一步降低;PMMA有效避免Mg NPs从纳米管表面剥落的现象;CH3Mg Cl,PMMA和MWCNTs质量比为4:2:1时,纳米Mg的被装载率达到82%。（4）研究了MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料的储氢性能。在没有添加催化剂情况下,200℃和20 bar氢气压时,吸氢速率快,5 min内吸氢量急剧增加,10 min内吸氢量接近最大值,20分钟内吸氢量达到稳定,为6.7 wt%。在150℃和0 bar时,脱氢量可达到3.7 wt%。相比于PMMA-Mg NPs复合材料,纳米Mg颗粒粒径更小,吸/脱氢速率加快,吸脱附氢气增加,吸氢压强和脱氢温度降低。（5）考虑薄膜储氢材料普遍存在热力学性能差的问题,通过掠射角和磁控溅射结合等离子体增强化学气相沉积法制备空气稳定的镁/等离子体聚合物（Mg/plasma polymer）纳米复合材料。采用磁控溅射结合掠射角沉积工艺制备了纳米柱状Mg薄膜,并进行了动力学蒙特卡洛建模研究;探索并优化工艺条件,可以通过控制沉积角和溅射压来调控镁薄膜的形貌。（6）在沉积纳米镁薄膜的反应器中,采用等离子体增强化学气相沉积法从乙烯前驱体合成等离子体聚乙烯涂层（C:H coating）,均匀包覆纳米Mg,从而保护其免受氧化或腐蚀。研究发现调控射频功率,可以有效地控制C:H涂层的沉积速率、交联聚合程度和机械性能,优化涂层物理化学性能。
高世超[10]（2020）在《铁族纳米复合催化剂对氢化镁储氢材料的催化改性及其机理研究》文中进行了进一步梳理氢化镁（MgH2）因其储氢容量高(7.6 wt%/110 kg H2 m-3)、可逆性好和价格低廉等优点,而被广泛认为是最具应用潜力的固态储氢材料之一。但是,高的吸放氢温度、缓慢的吸放氢动力学性能以及有限的循环稳定性严重制约着它的实际应用。研究发现,过渡金属化合物可以有效改善MgH2的储氢性能。本文在综述氢化镁国内外研究进展的基础上,利用氧化还原法和水热法制备了过渡金属硼化物（FeB和CoFeB）和过渡金属间化合物（FeNi3）与CNTs或MoSe2原位复合的纳米复合催化剂（CoB/CNTs、FeB/CNTs、CoFeB/CNTs、FeNi3/CNTs和MoSe2@FeNi3）,分别采用了传统干法球磨和以环己烷（Cyclohexane,CYH）为溶剂的湿法球磨将催化剂引入MgH2中,有效提高了MgH2的吸放氢性能,并对相关机理进行了系统研究。首先,研究了干法球磨和CoB/CNTs纳米催化剂对MgH2储氢性能的影响。研究结果表明,商业化MgH2的起始脱氢温度高达380℃,添加10 wt%CoB/CNTs催化剂并经球磨后,样品的起始脱氢温度显着降低到了214℃。脱氢动力学研究结果表明,在300℃下商业化MgH2的最大脱氢速率仅仅为0.04 wt%H2/h,经过高能球磨和CoB/CNTs催化后MgH2的最大脱氢速率分别提高到了6.4wt%H2/h和22.9 wt%H2/h。此外,商业化MgH2的放氢表观活化能（Ea）为208.5±3.4 kJ mol-1,而球磨MgH2和MgH2?10 wt%CoB/CNTs样品的放氢表观活化能降低到115.6±2.7 kJ mol-1和89.1±4.4 kJ mol-1 H2。吸氢性能研究结果表明,在300℃和5 MPa H2下MgH2?10 wt%CoB/CNTs样品仅用26 s就能够吸收5.7 wt%H2。然而,未添加CoB/CNTs的MgH2只能吸收1.8 wt%H2,商业化MgH2的吸氢量更低（0.5 wt%）。而且MgH2?10 wt%CoB/CNTs样品还具有优异的吸放氢循环稳定性。球磨可以显着减小样品的晶粒和颗粒尺寸,有利于缩短氢扩散距离和增加反应活性位点从而改善吸放氢性能。由于CoB/CNTs的引入,原位生成的Co3MgC可以为吸放氢反应提供活性和形核位点,并可有效抑制样品颗粒团聚。在上述研究基础上,进一步探究了以环己烷为球磨溶剂的湿法球磨对MgH2吸放氢性能的影响。研究结果表明:MgH2（without CYH）样品的起始脱氢温度高达310℃,经过湿法球磨后MgH2的起始脱氢温度降低了32℃;在300℃下MgH2（without CYH）样品的最大脱氢速率只有1.8 wt%H2/h,经湿法球磨处理后样品最大脱氢速率提高了2倍多（3.7 wt%H2/h）;MgH2（without CYH）样品开始明显吸收氢气的温度高达140℃,而MgH2（CYH）样品的初始吸氢温度仅为95℃。这主要是因为湿法球磨可以使MgH2的颗粒尺寸更小且均匀。此外,合成了与Co同为第八族且性质相似的Fe元素的硼化物（FeB和FeB/CNTs）,并通过湿法球磨引入MgH2中以进一步提高其储氢性能。吸放氢性能研究表明,CNTs、FeB和FeB/CNTs的引入均可使MgH2的储氢性能得到明显提高。其中,FeB/CNTs的催化效果最为显着。具体地,FeB/CNTs可以使MgH2的起始脱氢温度由310℃进一步降低到196℃和最大脱氢速率提高12.8倍达到23.1 wt%H2/h;MgH2?10wt%FeB/CNTs（CYH）样品的起始吸氢温度只有39℃;更重要的是,MgH2?10 wt%FeB/CNTs（CYH）样品经过10个吸放氢循环后其动力学性能基本保持稳定。这是由于FeB/CNTs中的FeB可以与MgH2反应而改变其分解路径,同时,原位生成的Fe和B可以为反应提供更多的活性和形核位点;此外,CNTs良好的曲率和热导率可以有效提高样品的热传递和氢扩散效率。另外,原位生成的Fe和B在循环过程中的稳定存在使得MgH2?10 wt%FeB/CNTs（CYH）样品具有良好的循环稳定性。为了结合CoB/CNTs和FeB/CNTs两种催化剂的优势,通过氧化还原法合成了新催化剂CoFeB和CoFeB/CNTs。将它们通过湿法球磨引入MgH2后发现,CoFeB和CoFeB/CNTs均可以显着改善MgH2的吸放氢性能。其中,CoFeB/CNTs拥有较优异的催化效果。具体表现为:CoFeB/CNTs能够使MgH2的起始脱氢温度进一步降低到177℃;在300℃下,可以使MgH2的最大脱氢速率提高到29.7wt%H2/h;MgH2?10 wt%CoFeB/CNTs（CYH）样品中MgH2的放氢Ea进一步降到了83.2±0.5 kJ mol-1,起始吸氢温度降到30℃。此外,MgH2?10 wt%CoFeB/CNTs（CYH）样品具有更优异的循环吸放氢动力学稳定性,容量保持率到达98.5%。CoFeB/CNTs具有较优异催化效果的原因是原位生成的Co3MgC、B、Fe和CoFe可以为MgH2吸放氢反应和形核提供更多的活性位点,CoFeB/CNTs拥有比CoB/CNTs和FeB/CNTs更小的颗粒尺寸,而且CoFeB/CNTs中CoFeB能够紧紧围绕CNTs分布。MgH2?10 wt%CoFeB/CNTs（CYH）样品拥有优异循环稳定性的原因,一方面是原位生成的Co3MgC、Fe和CoFe在循环过程中可以持续地提供活性和形核位点,另一方面是循环过程中Mg、Co、Fe、B和C元素可以保持均匀分布。利用氧化还原法成功制得了金属间化合物FeNi3和FeNi3/CNTs,并采用湿法球磨将其引入MgH2中。吸放氢性能研究表明,FeNi3和FeNi3/CNTs均可以显着改善MgH2的储氢性能。其中,FeNi3/CNTs的效果更为优异。10 wt%FeNi3/CNTs的引入可以使MgH2的起始脱氢温度降至168℃,最大脱氢速率提高到34.6 wt%H2/h。此外,MgH2?10 wt%FeNi3/CNTs（CYH）样品中MgH2的脱氢Ea仅仅为80.5±2.8 kJ mol-1,开始吸氢的温度仅仅为16℃。这是目前我们所知道的MgH2储氢材料的最低吸氢温度。而且,该样品在150℃和5 MPa H2下,仅用26 s就可以吸收高达6.0 wt%H2。更重要的是,其还拥有优异的吸放氢动力学稳定性且20个循环后的容量保持率高达98.5%。机理分析表明,MgH2?10 wt%FeNi3/CNTs（CYH）样品具有良好放氢性能的原因是FeNi3不仅可与MgH2反应而改变其放氢路径,而且原位生成的Fe和Mg2Ni可以为放氢提供活性位点;在吸氢过程中,一方面稳定存在的Fe可以为吸氢反应持续提供活性和形核位点,另一方面原位生成的Mg2Ni可吸收氢气转化成Mg2NiH4,这能够有效激发Mg吸氢反应的发生。此外,MgH2?10 wt%FeNi3/CNTs（CYH）样品在循环过程中物相和颗粒尺寸的稳定以及所含元素的均匀分布是其具有优异循环稳定性的重要原因。通过水热法成功制得MoSe2空心纳米球和利用氧化还原法将FeNi3纳米颗粒附着到MoSe2空心纳米球表面得到MoSe2@FeNi3复合催化剂。为了防止湿磨溶剂环己烷进入MoSe2空心纳米球内部而造成干燥困难问题,采用干法球磨将FeNi3、MoSe2和MoSe2@FeNi3引入MgH2。性能研究表明,MoSe2@FeNi3复合催化剂具有最佳催化效果。它可以使MgH2的起始脱氢温度降至194℃、最大放氢速率提高到35.7 wt%H2/h和开始吸氢温度降为73℃。此外,MgH2?10 wt%MoSe2@FeNi3样品经过10个循环后吸放氢动力学性能和储氢容量均无明显衰减。机理分析表明:一方面MoSe2@FeNi3复合催化剂中的MoSe2和FeNi3均可与MgH2发生反应使其在更容易分解的路径放氢;另一方面原位生成的Mo、MgSe、Fe和Mg2Ni可以为脱氢反应提供所需的活性和形核位点。吸氢过程中,原位生成的Mg2Ni在氢化过程中可以吸收氢气转换成Mg2NiH0.3或Mg2NiH4,这些反应可以促进样品吸氢反应的发生。
二、纳米复合储氢材料的研究（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、纳米复合储氢材料的研究（论文提纲范文）
（1）碳基复合材料制备及其对Mg/MgH2储氢性能催化增强作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢能及储氢材料概述 |
| 1.2 镁基储氢材料研究进展 |
| 1.2.1 MgMgH_2储氢机理 |
| 1.2.2 合金化 |
| 1.2.3 纳米化 |
| 1.2.4 添加催化剂 |
| 1.3 本文立论依据及研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验仪器及实验原材料 |
| 2.2 样品表征和储氢性能测试 |
| 第三章 碳负载镍纳米颗粒复合材料制备及其对MgH_2储氢性能催化作用研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 复合材料制备方法 |
| 3.2.1 Ni@C复合材料的制备 |
| 3.2.2 Ni@C修饰MgH_2复合材料的合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ni@C复合材料微观结构和物相组成分析 |
| 3.3.2 Ni@C修饰MgH_2复合材料储氢性能研究 |
| 3.3.3 Ni@C修饰MgH_2复合材料的催化机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳负载硫化物复合材料制备及其对MgH_2储氢性能催化作用研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 复合材料制备方法 |
| 4.2.1 Ni_3S_2@C复合材料制备 |
| 4.2.2 Ni_3S_2@C修饰MgH_2复合材料的合成 |
| 4.2.3 TM_xS_y@C(TM=Co,Fe,Mn)复合材料制备 |
| 4.2.4 TM_xS_y@C(TM=Co,Fe,Mn)修饰MgH_2复合材料的合成 |
| 4.3 基于不同阳离子交换树脂制备Ni_3S_2@C复合材料及其对MgH_2储氢性能影响 |
| 4.3.1 复合材料微观结构和物相组成分析 |
| 4.3.2 Ni_3S_2@C修饰MgH_2复合材料储氢性能研究 |
| 4.3.3 Ni_3S_2@C修饰MgH_2复合材料催化机理分析 |
| 4.4 TM_xS_y@C(TM=Co,Fe,Mn)复合材料制备及其对MgH_2储氢性能影响 |
| 4.4.1 复合材料微观结构和物相组成分析 |
| 4.4.2 TM_xS_y@C(TM=Co,Fe,Mn)修饰MgH_2复合材料储氢性能研究 |
| 4.4.3 TM_xS_y@C(TM=Co,Fe,Mn)修饰MgH_2复合材料催化机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 碳负载镍和三氧化二钒复合材料制备及其对MgH_2储氢性能催化作用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 复合材料制备方法 |
| 5.2.1 (Ni-V_2O_3)@C复合材料的制备 |
| 5.2.2 (Ni-V_2O_3)@C修饰MgH_2复合材料的合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 (Ni-V_2O_3)@C复合材料微观结构和物相组成分析 |
| 5.3.2 (Ni-V_2O_3)@C修饰MgH_2复合材料储氢性能研究 |
| 5.3.3 (Ni-V_2O_3)@C修饰MgH_2复合材料催化机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 还原氧化石墨烯负载Ni和 TiO_2作为催化剂提升纳米Mg储氢性能 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 材料制备方法 |
| 6.2.1 Mg纳米颗粒的合成 |
| 6.2.2 (Ni-TiO_2)@rGO复合材料的制备 |
| 6.2.3 Mg-(Ni-TiO_2)@rGO复合材料的合成 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 复合材料微观结构和物相组成分析 |
| 6.3.2 (Ni-Ti O_2)@r GO修饰纳米Mg复合材料储氢性能研究及催化机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（2）镍、铁、锌MOFs改性材料的合成及其对MgH2储氢性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 固体储氢材料简介 |
| 1.2.1 合金化合物储氢材料 |
| 1.2.2 配位氢化物储氢材料 |
| 1.2.3 碳材料储氢材料 |
| 1.2.4 其他类储氢材料 |
| 1.3 镁基储氢材料的研究现状 |
| 1.3.1 合金化 |
| 1.3.2 纳米化 |
| 1.3.3 添加剂掺杂 |
| 1.4 镁基储氢材料的储氢机理 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验设备和样品 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 添加剂材料的制备 |
| 2.2.1 Ni-MOF的制备 |
| 2.2.2 Ni-MOF/Fe的制备 |
| 2.2.3 Ni-MOF/Fe/Ni-MOF的制备 |
| 2.2.4 Fe_3O_4 微球的制备 |
| 2.2.5 Ni负载的Fe_3O_4微球的制备 |
| 2.2.6 Ni负载Fe_3O_4的微球衍生出MIL核壳结构的制备 |
| 2.2.7 Ni/C/Zn O的制备 |
| 2.3 复合储氢材料的制备 |
| 2.3.1 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF复合储氢材料的制备 |
| 2.3.2 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL和 MgH_2-Ni/C/ZnO复合储氢材料的制备 |
| 2.4 复合储氢材料的性能测试和表征 |
| 2.4.1 复合储氢材料的吸放氢动力学测试 |
| 2.4.2 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.5 热重分析(DSC) |
| 第3章 Ni-MOF/Fe/Ni-MOF和 Ni/Fe_3O_4@MIL对 MgH_2储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ni-MOF/Fe/Ni-MOF和 Ni/Fe_3O_4@MIL的结构及表征 |
| 3.2.1 Ni-MOF/Fe/Ni-MOF的结构及表征 |
| 3.2.2 Ni/Fe_3O_4@MIL的结构及表征 |
| 3.3 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF和 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL复合储氢材料的储氢性能 |
| 3.3.1 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF复合储氢材料吸放氢动力学性能 |
| 3.3.2 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL复合储氢材料吸放氢动力学性能 |
| 3.3.3 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF复合储氢材料TPD与 DSC测试 |
| 3.3.4 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL复合储氢材料TPD与 DSC测试 |
| 3.4 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF和 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL复合储氢材料的微观形貌和储氢机理 |
| 3.4.1 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF和 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL复合储氢材料微观形貌 |
| 3.4.2 MgH_2-Ni-MOF/Fe/Ni-MOF和 MgH_2-Ni/Fe_3O_4@MIL复合储氢材料储氢机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Ni/C/ZnO对 MgH_2储氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni/C/ZnO和 MgH_2-Ni/C/ZnO复合储氢材料的结构及表征 |
| 4.2.1 Ni/C/Zn O的结构及表征 |
| 4.2.2 MgH_2-Ni/C/ZnO的结构及表征 |
| 4.3 MgH_2-Ni/C/ZnO复合储氢材料的储氢性能 |
| 4.3.1 MgH_2-Ni/C/ZnO复合储氢材料吸放氢动力学性能 |
| 4.3.2 MgH_2-Ni/C/ZnO复合储氢材料TPD与 DSC测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）镁基纳米复合材料的制备、改性及其储氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属氢化物储氢机理 |
| 1.2.1 储氢热力学性能 |
| 1.2.2 储氢动力学性能 |
| 1.3 镁基储氢材料的研究进展 |
| 1.3.1 纯镁的吸放氢特性 |
| 1.3.2 纳米化 |
| 1.3.3 合金化 |
| 1.3.4 催化 |
| 1.3.5 多元复合材料 |
| 1.4 研究目的及内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验原材料与仪器设备 |
| 2.1.1 原料试剂 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.1.3 有机溶剂与气体 |
| 2.2 复合材料制备 |
| 2.2.1 纳米镁基材料的制备 |
| 2.2.2 高能球磨处理 |
| 2.2.3 高温热处理还原法 |
| 2.3 微观结构表征与物相分析 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3.5 比表面积与孔容孔径分析 |
| 2.4 复合材料储氢性能测试 |
| 2.4.1 变温与恒温吸放氢测试 |
| 2.4.2 差示扫描量热(DSC)测试 |
| 2.4.3 吸放氢压力组分等温(PCT)测试 |
| 2.4.4 储氢循环性能测试 |
| 第三章 MOF(MOF=ZIF-8,ZIF-67,MOF-74)对Mg储氢性能的催化作用和机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Mg/MOF复合材料制备方法 |
| 3.3 Mg/MOF复合材料的微观结构形貌与物相分析 |
| 3.3.1 Mg/ZIF-8的微观结构形貌与物相分析 |
| 3.3.2 Mg/ZIF-67的微观结构形貌与物相分析 |
| 3.3.3 Mg/MOF-74的微观结构形貌与物相分析 |
| 3.3.4 Mg/MOF的微观形貌对比 |
| 3.4 Mg/MOF复合材料储氢性能研究 |
| 3.4.1 Mg/MOF的吸放氢性能 |
| 3.4.2 Mg/MOF的动力学性能 |
| 3.5 Mg/ZIF-67在复合体系中的催化机理研究 |
| 3.5.1 Mg/ZIF-67的微观形貌结构分析 |
| 3.5.2 Mg/ZIF-67的吸放氢热力学 |
| 3.5.3 Mg/ZIF-67的吸放氢循环性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 ZIF-67 和过渡金属(Ni、Cu、Pd、Nb)对镁储氢性能的协同催化作用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MgTM/ZIF-67 复合材料制备方法 |
| 4.3 MgTM/ZIF-67 复合材料储氢性能研究 |
| 4.3.1 MgTM/ZIF-67 的微观形貌结构分析 |
| 4.3.2 MgTM/ZIF-67 的物相成分分析 |
| 4.3.3 MgTM/ZIF-67 的吸放氢性能 |
| 4.4 MgNb/ZIF-67 复合材料储氢机理研究 |
| 4.4.1 MgNb/ZIF-67 的微观形貌结构分析 |
| 4.4.2 MgNb/ZIF-67 的物相成分分析 |
| 4.4.3 MgNb/ZIF-67 的吸放氢动力学性能 |
| 4.4.4 MgNb/ZIF-67 的吸放氢热力学性能 |
| 4.4.5 MgNb/ZIF-67 的吸放氢循环性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 石墨烯包覆过渡金属(Ni、Co、Cu)负载镁纳米颗粒的制备及其储氢性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Mg@TM/G纳米复合物制备方法 |
| 5.2.1 TM-MOF-74的制备方法 |
| 5.2.2 TM/G的制备方法 |
| 5.2.3 Mg@TM/G的制备方法 |
| 5.3 Mg@Ni/G纳米复合材料的结构及储氢性能研究 |
| 5.3.1 Ni-MOF-74和Ni/G的结构与形貌表征 |
| 5.3.2 Mg@Ni/G的结构与形貌表征 |
| 5.3.3 Mg@Ni/G吸放氢性能研究 |
| 5.3.4 Mg@Ni/G储氢机理研究 |
| 5.4 Mg@Co/G纳米复合材料的结构及储氢性能研究 |
| 5.4.1 Co-MOF-74和Co/G的结构与形貌表征 |
| 5.4.2 Mg@Co/G的结构与形貌表征 |
| 5.4.3 Mg@Co/G吸放氢性能研究 |
| 5.5 Mg@Cu/G纳米复合材料的结构及储氢性能研究 |
| 5.5.1 Cu-MOF-74和Cu/G的结构与形貌表征 |
| 5.5.2 Mg@Cu/G的结构与形貌表征 |
| 5.5.3 Mg@Cu/G的吸放氢性能研究 |
| 5.6 Mg@TM/G纳米复合物储氢性能对比 |
| 5.6.1 Mg@TM/G的吸放氢动力学性能 |
| 5.6.2 Mg@TM/G的吸放氢热力学性能 |
| 5.7 球磨对Mg@TM/G纳米复合物储氢性能改性研究 |
| 5.7.1 Mg@TM/G_BM的结构与形貌表征 |
| 5.7.2 Mg@TM/G_BM的吸放氢性能 |
| 5.8 Mg@Ni/G_BM纳米复合物的储氢性能及机理研究 |
| 5.8.1 Mg@Ni/G_BM的微观形貌与结构表征 |
| 5.8.2 Mg@Ni/G_BM的吸放氢动力学性能 |
| 5.8.3 Mg@Ni/G_BM的吸放氢热力学性能 |
| 5.8.4 Mg@Ni/G_BM的吸放氢循环性能 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 氮掺杂多孔碳纳米颗粒的制备及其对镁储氢性能的催化作用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 镁(Mg)复合氮掺杂多孔碳纳米颗粒(NC)材料的制备方法 |
| 6.2.1 ZIF-8纳米颗粒的制备 |
| 6.2.2 NC纳米颗粒的制备 |
| 6.2.3 Mg/NC纳米复合物的制备 |
| 6.3 ZIF-8和NC纳米颗粒的结构与形貌表征 |
| 6.4 Mg/NC纳米复合材料储氢性能 |
| 6.4.1 Mg/NC的结构表征 |
| 6.4.2 Mg/NC的吸放氢性能 |
| 6.5 Mg/NC-1样品的放氢特性研究 |
| 6.5.1 Mg/NC-1样品的结构与形貌表征 |
| 6.5.2 Mg/NC-1样品的放氢动力学性能 |
| 6.5.3 Mg/NC-1样品的吸放氢热力学性能 |
| 6.5.4 Mg/NC-1样品的循环性能 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 石墨烯对MgTM(TM=Ni、Cu、Pd、Nb)复合物储氢性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 MgTM/G纳米复合物制备方法 |
| 7.2.1 MgTM的制备方法 |
| 7.2.2 MgTM/G的制备方法 |
| 7.3 MgTM/G纳米复合材料微观结构形貌与物相分析 |
| 7.3.1 MgNi/G的微观结构形貌与物相分析 |
| 7.3.2 MgCu/G的微观结构形貌与物相分析 |
| 7.3.3 MgPd/G的微观结构形貌与物相分析 |
| 7.3.4 MgNb/G的微观结构形貌与物相分析 |
| 7.4 MgTM/G纳米复合材料储氢性能研究 |
| 7.4.1 MgNi/G的储氢性能研究 |
| 7.4.2 MgCu/G的储氢性能研究 |
| 7.4.3 MgPd/G的储氢性能研究 |
| 7.4.4 MgNb/G的储氢性能研究 |
| 7.4.5 MgTM/G的吸氢性能对比 |
| 7.4.6 MgTM/G的放氢性能对比 |
| 7.4.7 MgTM/G的动力学性能对比 |
| 7.4.8 MgNi/G的循环性能研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 Mg-Ni-Pd三元储氢材料的制备及低维碳纳米材料催化增强可逆吸放氢性能的研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 MgNiPd纳米复合物复合及低维碳纳米材料制备方法 |
| 8.2.1 MgNiPd纳米复合物的制备方法 |
| 8.2.2 MgNiPd+G/CNTs/AC纳米复合物的制备方法 |
| 8.3 MgNiPd纳米复合材料储氢性能研究 |
| 8.3.1 MgNiPd的微观形貌结构分析 |
| 8.3.2 MgNiPd的物相成分分析 |
| 8.3.3 MgNiPd的吸放氢性能 |
| 8.3.4 1#MgNiPd样品的储氢特性研究 |
| 8.4 低维碳纳米材料(石墨烯、碳纳米管、乙炔黑)对Mg-Ni-Pd三元储氢合金的催化作用研究 |
| 8.4.1 MgNiPd C的微观形貌结构分析 |
| 8.4.2 MgNiPd C的物相成分分析 |
| 8.4.3 MgNiPd C的吸放氢性能 |
| 8.4.4 MgNiPd+CNTs BM样品的储氢特性研究 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 总结与展望 |
| 9.1 研究工作总结 |
| 9.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（4）镍铈原位掺杂镁储氢性能及机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 Mg基储氢材料研究进展 |
| 1.3 镍基催化剂的应用 |
| 1.4 铈基催化剂的应用 |
| 1.5 双组份催化 |
| 1.6 研究内容与研究意义 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 实验原料和设备 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.3 计算方法 |
| 3 镍掺杂原位合金化对镁储氢性能的影响 |
| 3.1 Mg-NiO和Mg-NiCl_2复合材料的制备和结构表征 |
| 3.2 Mg-NiO和Mg-NiCl_2复合材料的吸放氢性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 氧化铈缺陷结构对氢化镁储氢性能的影响 |
| 4.1 MgH_2-CeO_2复合材料的制备和结构表征 |
| 4.2 MgH_2-CeO_2复合材料的吸放氢性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 镍铈双组份对镁储氢性能的影响 |
| 5.1 Mg-Ni-CeO_2复合材料的制备和结构表征 |
| 5.2 Mg-Ni-CeO_2复合材料吸放氢性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 镍铈掺杂镁基材料的储氢作用机理 |
| 6.1 氧化铈空位缺陷对氢气的吸附 |
| 6.2 氢气在镍掺杂镁表面的解离 |
| 6.3 氢从镍掺杂氢化镁表面的脱附 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）Fe、Co基过渡金属添加剂的制备及其对MgH2储氢性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 储氢材料的分类及简介 |
| 1.2.1 配位氢化物储氢材料 |
| 1.2.2 无机非金属储氢材料 |
| 1.2.3 金属有机骨架储氢材料 |
| 1.2.4 有机液体储氢材料 |
| 1.2.5 传统的金属氢化物储氢材料 |
| 1.3 Mg基体系储氢材料的研究现状 |
| 1.3.1 合金化 |
| 1.3.2 纳米化 |
| 1.3.3 催化剂添加 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验药品和设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 添加剂材料制备 |
| 2.2.1 Fe_7S_8添加剂的制备 |
| 2.2.2 Fe_(0.96)S添加剂的制备 |
| 2.2.3 Co/CNTs的制备 |
| 2.3 复合储氢材料的制备 |
| 2.3.1 MgH_2-Fe_7S_8和MgH_2-Fe_(0.96)S复合材料的制备 |
| 2.3.2 MgH_2-Co/CNTs复合材料的制备 |
| 2.4 材料的性能检测及表征 |
| 2.4.1 粉末X-射线衍射仪(XRD)分析 |
| 2.4.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.4.3 透射电子显微镜(TEM/HRTEM)测试 |
| 2.5 材料的储氢性能测试 |
| 2.5.1 储氢材料的吸放氢性能测试 |
| 2.5.2 复合材料的热力学性能测试 |
| 第3章 Fe基过渡金属化合物对MgH_2储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Fe_7S_8和Fe_(0.96)S的结构及表征 |
| 3.2.1 Fe_7S_8材料的结构及表征 |
| 3.2.2 Fe_(0.96)S材料的结构及表征 |
| 3.3 MgH_2-Fe_7S_8和MgH_2-Fe_(0.96)S复合储氢材料的储氢性能 |
| 3.3.1 MgH_2-Fe_7S_8 复合储氢材料热力学性能 |
| 3.3.2 MgH_2-Fe_(0.96)S复合储氢材料热力学性能 |
| 3.3.3 MgH_2-Fe_7S_8 复合储氢材料吸放氢动力学性能 |
| 3.3.4 MgH_2-Fe_(0.96)S复合储氢材料吸放氢动力学性能 |
| 3.4 复合材料的微观形貌和机理分析 |
| 3.4.1 MgH_2-Fe_7S_8和Mg-MgH_2-Fe_(0.96)S复合储氢材料微观形貌 |
| 3.4.2 MgH_2-Fe_7S_8和MgH_2-Fe_(0.96)S复合储氢材料机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 Co基过渡金属Co/CNTs材料对MgH_2 储氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Co/CNTs和 MgH_2-Co/CNTs复合储氢材料材料的结构及表征 |
| 4.2.1 Co/CNTs材料的结构及表征 |
| 4.2.2 Mg-Co/CNT复合材料的结构及表征 |
| 4.3 MgH_2-Co/CNTs复合储氢材料的储氢性能 |
| 4.3.1 MgH_2-Co/CNTs复合储氢材料热力学性能 |
| 4.3.2 MgH_2-Co/CNTs复合储氢材料吸放氢动力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的主要成果 |
| 致谢 |
（6）镁基硼氢化物储氢材料的性能调控及其机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 常见储氢材料分类及简介 |
| 1.2.1 物理吸附储氢材料 |
| 1.2.2 液态氢载体 |
| 1.2.3 金属氢化物 |
| 1.2.4 轻金属配位氢化物 |
| 1.3 Mg(BH_4)_2基储氢材料的研究现状 |
| 1.3.1 Mg(BH_4)_2的晶体结构及合成方法 |
| 1.3.2 Mg(BH_4)_2基储氢材料的改性 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备及原材料 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验原材料 |
| 2.3 样品制备 |
| 2.3.1 球磨法 |
| 2.3.2 湿化学法 |
| 2.4 样品微观结构分析 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.5 样品的储氢性能表征 |
| 2.5.1 放氢动力学性能测试 |
| 2.5.2 储氢性能测试 |
| 2.5.3 差示扫描量热分析(DSC) |
| 2.5.4 质谱分析(MS) |
| 第3章 二维Ti_3C_2 MXene对硼氢化镁储氢材料的微观结构及性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备 |
| 3.2.1 球磨法获得Mg(BH_4)_2-x Ti_3C_2 复合材料 |
| 3.2.2 湿化学法获得Mg(BH_4)_2·6NH_3@Ti_3C_2 材料 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ti_3C_2 MXene和 Mg(BH_4)_2-x Ti_3C_2 复合材料的结构与表征 |
| 3.3.2 Mg(BH_4)_2-x Ti_3C_2 复合材料的放氢性能 |
| 3.3.3 Mg(BH_4)_2-40 wt%Ti_3C_2 复合材料的脱氢机理 |
| 3.3.4 Mg(BH_4)_2·6NH_3@Ti_3C_2 限域材料的结构与表征 |
| 3.3.5 Mg(BH_4)_2·6NH_3@Ti_3C_2 限域材料的热解放氢性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 NdF3对硼氢化镁复合储氢材料的微观结构及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.2.1 合成Mg(BH_4)_2-NaBH_4 复合材料 |
| 4.2.2 合成Mg(BH_4)_2-NaBH_4-NdF_3 复合材料 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Mg(BH_4)_2-NaBH_4 复合材料的结构与表征 |
| 4.3.2 Mg(BH_4)_2-NaBH_4 复合材料的放氢性能 |
| 4.3.3 Mg(BH_4)_2-NaBH_4 复合材料的可逆储氢性能 |
| 4.3.4 Mg(BH_4)_2-NaBH_4-x NdF_3 复合材料的结构与表征 |
| 4.3.5 Mg(BH_4)_2-NaBH_4-x NdF_3 复合材料的放氢性能 |
| 4.3.6 Mg(BH_4)_2-NaBH_4-x NdF_3 复合材料的可逆储氢性能 |
| 4.3.7 Mg(BH_4)_2-NaBH_4-0.4NdF_3 复合材料的脱氢机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）改性碳球的制备及其对MgH2储氢性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 储氢材料简介 |
| 1.2.1 金属氢化物储氢材料 |
| 1.2.2 液相储氢材料 |
| 1.2.3 配位氢化物储氢材料 |
| 1.2.4 特殊结构储氢材料 |
| 1.3 镁基储氢材料的研究现状 |
| 1.3.1 合金化 |
| 1.3.2 纳米化 |
| 1.3.3 催化剂掺杂 |
| 1.4 镁基储氢材料的储氢机理 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验药品和设备 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 添加剂材料的制备 |
| 2.2.1 N掺杂碳球的制备 |
| 2.2.2 纳米镍粒子负载的N掺杂碳球的制备 |
| 2.2.3 FeNi_3负载的N掺杂碳球的制备 |
| 2.3 复合材料的制备 |
| 2.3.1 MgH_2–NCS复合材料的制备 |
| 2.3.2 MgH_2–Ni@NCS和 MgH_2–FeNi_3@NCS复合材料的制备 |
| 2.4 复合材料的测试及表征 |
| 2.4.1 复合储氢材料的吸放氢动力学测试 |
| 2.4.2 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.6 热重分析 |
| 第3章 改性碳球NCS和 Ni@NCS对 MgH_2储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NCS和 Ni@NCS的结构及表征 |
| 3.2.1 NCS和 Ni@NCS的 XRD表征 |
| 3.2.2 Ni@NCS的 XPS表征 |
| 3.2.3 NCS和 Ni@NCS的结构表征 |
| 3.3 MgH_2–NCS和 MgH_2–Ni@NCS复合材料的储氢性能 |
| 3.3.1 MgH_2–NCS和 MgH_2–Ni@NCS复合材料的动力学性能 |
| 3.3.2 MgH_2–NCS和 MgH_2–Ni@NCS复合材料的热力学性能 |
| 3.4 MgH_2–NCS和 MgH_2–Ni@NCS复合材料的形貌和储氢机理分析 |
| 3.4.1 复合材料的形貌分析 |
| 3.4.2 复合材料的储氢机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 FeNi_3@NCS对 MgH_2储氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FeNi_3@NCS和 MgH_2–FeNi_3@NCS的结构及其表征 |
| 4.2.1 FeNi_3@NCS的结构及其表征 |
| 4.2.2 MgH_2–FeNi_3@NCS复合材料的结构及其表征 |
| 4.3 MgH_2–FeNi_3@NCS复合材料的储氢性能 |
| 4.3.1 MgH_2–FeNi_3@NCS的动力学性能 |
| 4.3.2 MgH_2–FeNi_3@NCS的热力学性能 |
| 4.3.3 MgH_2–FeNi_3@NCS复合材料的储氢机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）硼氢化锂储氢材料的纳米限域、催化和复合协同改性及其作用机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 储氢技术研究的意义 |
| 1.2 氢气的储存方式及技术指标 |
| 1.3 固态储氢材料研究概述 |
| 1.3.1 物理吸附储氢材料 |
| 1.3.2 化学氢化物储氢材料 |
| 第二章 文献综述:LiBH_4 基储氢材料的研究进展 |
| 2.1 LiBH_4 的物理性质及储氢性能 |
| 2.2 LiBH_4 的结构特征 |
| 2.3 LiBH_4 的合成 |
| 2.4 LiBH_4 的储氢机理 |
| 2.4.1 LiBH_4 的放氢机理 |
| 2.4.2 LiBH_4 的吸氢机理 |
| 2.5 LiBH_4 储氢性能研究进展 |
| 2.5.1 反应物去稳定性 |
| 2.5.2 阴/阳离子替代 |
| 2.5.3 催化剂改性 |
| 2.5.4 纳米化 |
| 2.6 本文的研究依据和主要研究内容 |
| 第三章 实验方法 |
| 3.1 储氢体系的原材料 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.3 材料结构表征与分析 |
| 3.4 材料储氢性能测试 |
| 第四章 碳纳米管外包覆多孔碳限域LiBH_4 体系的结构设计及储氢性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LiBH_4/CNT@PC复合储氢材料的结构和形貌 |
| 4.3 LiBH_4/CNT@PC体系的储氢性能及其关键因素和作用机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 一维多孔碳和V_2O_3 的引入对LiBH_4 储氢性能的影响及机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LiBH_4/CPCV复合储氢材料的结构和形貌 |
| 5.3 LiBH_4/CPCV纳米限域体系的储氢性能及其作用机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 LiBH_4/Y(BH_4)_3 纳米限域体系的成分结构设计及储氢性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 LiBH_4/Y(BH_4)_3/CNT@PC复合体系的结构和形貌 |
| 6.3 LiBH_4/Y(BH_4)_3/CNT@PC体系的储氢性能及其影响因素 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）空气稳定的镁基纳米复合材料制备及其储氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 能源 |
| 1.1.1 传统能源的发展与利用 |
| 1.1.2 可再生能源的发展与利用 |
| 1.1.3 氢能的发展与利用 |
| 1.2 氢气储存方法 |
| 1.2.1 气态和液态氢的储存 |
| 1.2.2 吸附材料储氢 |
| 1.3 固体储氢材料分类 |
| 1.3.1 碳基储氢材料 |
| 1.3.2 无机离子型化合物储氢材料 |
| 1.3.3 金属有机框架储氢材料 |
| 1.3.4 金属掺杂纳米结构碳储氢材料 |
| 1.3.5 金属及合金储氢材料 |
| 1.3.6 金属镁基氢化物 |
| 1.4 纳米镁基储氢材料制备方法 |
| 1.4.1 球磨法 |
| 1.4.2 真空溅射和冷凝法 |
| 1.4.3 等离子体法 |
| 1.4.4 湿化学方法 |
| 1.5 用于储氢的纳米金属镁基复合材料研究 |
| 1.5.1 纳米镁-碳纳米管复合材料 |
| 1.5.2 纳米镁-氧化石墨烯复合材料 |
| 1.5.3 纳米镁薄膜-金属靶复合薄膜材料 |
| 1.5.4 纳米镁-聚合物复合材料 |
| 1.6 储氢性能测试 |
| 1.6.1 气-固储氢测试系统 |
| 1.6.2 电化学储氢测试系统 |
| 1.6.3 电化学放电容量测试 |
| 1.6.4 电化学循环寿命测试 |
| 1.7 本课题研究思路和内容 |
| 第二章 实验原料、实验方法及表征手段 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 液相还原法 |
| 2.3.2 等离子体基磁控溅射法 |
| 2.4 材料的物性和成分表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.4.4 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.5 热重差热分析(TGA) |
| 2.4.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.7 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.4.8 二次离子质谱分析 |
| 2.4.9 机械性能测试 |
| 2.4.10 C:H涂层的防腐蚀性能分析 |
| 2.5 材料的储氢性能测试 |
| 2.5.1 非等温常压吸附和解吸实验 |
| 2.5.2 等温高压吸附和解吸实验 |
| 2.5.3 吸附动力学实验 |
| 第三章 聚甲基丙烯酸甲酯-纳米镁粒子复合材料的制备和储氢性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PMMA-Mg NPs复合材料的制备 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 PMMA-Mg NPs复合材料制备工艺参数确定 |
| 3.3.2 PMMA-Mg NPs复合材料表征 |
| 3.3.3 PMMA-Mg NPs复合材料的储氢性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料的制备和储氢性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料的制备 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料制备工艺参数确定 |
| 4.3.2 MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料表征 |
| 4.3.3 MWCNTs-PMMA-Mg NPs复合材料储氢性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于磁控溅射和掠射角沉积法制备纳米Mg薄膜及其储氢机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纳米金属镁和氧化镁薄膜的制备 |
| 5.2.1 纳米金属镁薄膜的制备 |
| 5.2.2 纳米氧化镁(MgOx)薄膜的制备 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 纳米金属镁薄膜的制备工艺参数确定 |
| 5.3.2 纳米金属镁薄膜的表征 |
| 5.3.3 纳米MgOx薄膜的制备工艺参数确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于等离子体增强化学气相沉积法制备Mg/polymer-like纳米复合材料及其性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Mg/plasma polyethylene纳米复合材料的制备 |
| 6.3 实验结果与分析 |
| 6.3.1 C:H涂层的工艺参数确定 |
| 6.3.2 C:H涂层的表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 附录 C |
| 在学期间发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）铁族纳米复合催化剂对氢化镁储氢材料的催化改性及其机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢能简介 |
| 1.3 储氢方式 |
| 第二章 文献综述:氢化镁储氢材料的研究进展 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 氢化镁的基本特性 |
| 2.3 氢化镁储氢性能的改性方法 |
| 2.4 问题的提出与本文的研究内容 |
| 第三章 实验方法 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 催化剂和储氢材料的制备 |
| 3.3 催化剂和储氢材料的表征 |
| 3.4 吸放氢及其循环性能测试 |
| 第四章 CoB/CNTs纳米复合催化剂对氢化镁储氢性能的影响及作用机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CoB/CNTs纳米复合催化剂的合成及表征 |
| 4.3 储氢材料的物相与形貌分析 |
| 4.4 储氢性能与机理研究 |
| 4.4.1 非等温及等温脱氢性能 |
| 4.4.2 等温吸氢性能 |
| 4.4.3 MgH_2?10 wt%CoB/CNTs样品的吸放氢循环性能 |
| 4.4.4 CoB/CNTs纳米复合催化剂的催化改性机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 FeB和FeB/CNTs纳米催化剂对氢化镁储氢性能的影响及作用机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 FeB和FeB/CNTs纳米催化剂的合成及表征 |
| 5.3 储氢材料的物相与形貌分析 |
| 5.4 储氢性能与机理研究 |
| 5.4.1 非等温及等温脱氢性能 |
| 5.4.2 非等温及等温吸氢性能 |
| 5.4.3 MgH_2?10 wt%FeB/CNTs样品的吸放氢循环性能 |
| 5.4.4 FeB和FeB/CNTs纳米催化剂的催化改性机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 CoFeB和CoFeB/CNTs纳米催化剂对氢化镁储氢性能影响及作用机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CoFeB和CoFeB/CNTs纳米催化剂的合成及表征 |
| 6.3 储氢性能与机理研究 |
| 6.3.1 非等温及等温脱氢性能 |
| 6.3.2 非等温及等温吸氢性能 |
| 6.3.3 MgH_2?10 wt%CoFeB/CNTs(CYH)样品的吸放氢循环性能 |
| 6.4 CoFeB和CoFeB/CNTs纳米催化剂的催化改性机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 FeNi_3和FeNi_3/CNTs纳米催化剂改性氢化镁的储氢性能及其作用机理 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 FeNi_3和FeNi_3/CNTs纳米催化剂的合成及表征 |
| 7.3 储氢材料的物相分析 |
| 7.4 吸放氢与循环性能 |
| 7.4.1 非等温及等温脱氢性能 |
| 7.4.2 非等温及等温吸氢性能 |
| 7.4.3 MgH_2?10 wt%FeNi_3/CNTs(CYH)样品的吸放氢循环性能 |
| 7.5 FeNi_3和FeNi_3/CNTs纳米催化剂的催化改性机理 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 FeNi_3、MoSe_2和MoSe_2@FeNi_3纳米催化剂改性氢化镁的储氢性能及作用机理 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 FeNi_3、MoSe_2和MoSe_2@FeNi_3纳米催化剂的合成及表征 |
| 8.3 储氢材料的物相与形貌分析 |
| 8.4 吸放氢与循环性能 |
| 8.4.1 非等温及等温脱氢性能 |
| 8.4.2 非等温及等温吸氢性能 |
| 8.4.3 MgH_2?10 wt%MoSe_2@FeNi_3样品的吸放氢循环性能 |
| 8.5 FeNi_3、MoSe_2和MoSe_2@FeNi_3纳米催化剂的催化改性机理 |
| 8.6 本章小结 |
| 第九章 总结与展望 |
| 9.1 总结 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、纳米复合储氢材料的研究（论文参考文献）
- [1]碳基复合材料制备及其对Mg/MgH2储氢性能催化增强作用研究[D]. 曾亮. 广西大学, 2021(12)
- [2]镍、铁、锌MOFs改性材料的合成及其对MgH2储氢性能的影响[D]. 任书琴. 燕山大学, 2021(01)
- [3]镁基纳米复合材料的制备、改性及其储氢性能研究[D]. 王永清. 广西大学, 2020(02)
- [4]镍铈原位掺杂镁储氢性能及机理的研究[D]. 刘培. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]Fe、Co基过渡金属添加剂的制备及其对MgH2储氢性能的影响[D]. 毕佳. 燕山大学, 2020(01)
- [6]镁基硼氢化物储氢材料的性能调控及其机理研究[D]. 冯学雷. 燕山大学, 2020(01)
- [7]改性碳球的制备及其对MgH2储氢性能的影响[D]. 王羽. 燕山大学, 2020(01)
- [8]硼氢化锂储氢材料的纳米限域、催化和复合协同改性及其作用机理研究[D]. 沈艺. 浙江大学, 2020(07)
- [9]空气稳定的镁基纳米复合材料制备及其储氢性能研究[D]. 梁慧. 天津理工大学, 2020(05)
- [10]铁族纳米复合催化剂对氢化镁储氢材料的催化改性及其机理研究[D]. 高世超. 浙江大学, 2020(07)