沸石分子篩及鎂復(fù)合物的制備與儲氫性能研究.pdf

1、氫在自然界中廣泛存在，燃燒值高，無污染，可循環(huán)利用，因此氫能被認為是未來理想的替代能源。而安全可靠的儲氫技術(shù)是實現(xiàn)未來氫能利用的重要前提條件之一。在各種儲氫方法中，吸附儲氫技術(shù)以儲氫能量消耗比較低、達到吸放平衡的速率快、可逆性好等特點，使其成為一類具有優(yōu)良應(yīng)用前景的新型儲氫材料。 本文廣泛地對已有儲氫數(shù)據(jù)和未做過儲氫研究的沸石分子篩進行了低溫物理儲氫研究，以探求更適合低溫儲氫的沸石分子篩；用球磨熱分散的方法以分子篩為載體，制備了

2、鎂基多孔復(fù)合材料，實現(xiàn)鎂金屬納米化，從而達到降低吸放氫溫度，增大儲量的目的。 研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下: 1、對文獻已經(jīng)報道過的NaX/Y(FAU)、NaA(LAT))、L(LTL)等幾種沸石分子篩的儲氫性能進行了考察驗證，得出了初步的結(jié)論:以低溫物理吸附為主的分子篩儲氫，儲氫量不僅與比表面積孔容積等有關(guān)，而且與分子篩的骨架結(jié)構(gòu)也有很大關(guān)系，孔徑適當(dāng)并具有較大孔籠結(jié)構(gòu)的分子篩有比較大的儲氫潛力。 2、對合成的Na

3、-IEV、H-OFF、Na-MAZ和Li-ABW沸石，通過XRD、SEM等考察了結(jié)構(gòu)及表面形貌，并進一步研究了它們的儲氫特性。在液氮溫度下，壓力為1.6MPa時，Na-LEV型沸石分子篩儲氫量最大為2.07wt.％。相同條件下，沸石分子篩H-OFE, Na-MAZ和Li-ABW儲氫量分別是1.75wt.％，1.64wt.％和1.02wt.％。結(jié)果表明:沸石分子篩孔徑、孔容積、比表面積等都是影響其儲氫性能的因素；主孔道直徑是一個需要優(yōu)先考

4、慮的因素，即使材料具有比較大的孔容積而孔徑太大也得不到比較高的儲氫容量，但如果分子篩主孔道接近氫分子的動力學(xué)直徑(0.289nm)，且具有微觀籠結(jié)構(gòu)，有較大的孔容積，儲氫容量比較大。 3、由于高分散，分子化的鎂金屬對降低鎂的儲氫溫度和儲氫壓力有積極作用。結(jié)合單層分散理論，探索性的采用機械球磨、高溫?zé)釘U散的方法制備MgH2/SBA-15復(fù)合儲氫材料，詳細考察了分散時間、溫度對制備MgH2/SBA-15復(fù)合體的影響；并考察了MgH2

5、在Na-LEV、H-OFF、Na-MAZ中的分散特性；對制備的樣品進行儲氫測試。結(jié)果表明:MgH2可以在SBA-15上的最佳分散條件是分散溫度648K，分散時間5h，最大分散量為9wt％；相同條件下MgH2在Na-lEV、H-OFF、Na-MAZ三種載體材料中也均實現(xiàn)了不同程度的單層分散，最大分散量分別為在LEV中分散量為5wt.％，在OFF與MAZ中分散量為7.5wt.％；儲氫測試表明，實現(xiàn)高分散的MgH2儲氫性能得到了改善，與純Mg