检索结果-南通市图书馆

作者：张亚茹扬州大学

学位级别：硕士

氢气具有储量丰富、燃料效率高、无污染等优点,因此被认为是未来最理想的化石燃料替代能源之一。但由于氢气危险性高、体积能量密度较低,传统的高压储存和低温储存对于其实际运输和应用来讲并不是最理想的方法。因此,寻找一种可行、高... 详细信息

氢气具有储量丰富、燃料效率高、无污染等优点,因此被认为是未来最理想的化石燃料替代能源之一。但由于氢气危险性高、体积能量密度较低,传统的高压储存和低温储存对于其实际运输和应用来讲并不是最理想的方法。因此,寻找一种可行、高效、安全的储氢技术是关系到氢能能否商业化应用的关键。近年来,基于h存储的轻金属材料储氢被视为一个有效的储氢路径,因轻金属储氢材料拥有高质量和高体积密度的氢元素含量,同时也属于一种相对安全的固态储氢方式。其中,li3n-h2储氢体系自2002年被陈萍等人报道以来引起全世界的广泛关注,同时linh2-lih体系(即li-n-h体系)由于其储氢能力强(6.5 wt%)、反应焓变低(-45 kJ/mol)等优点也被作为一个经典的储氢体系研究。但由于linh2-lih体系中氨基锂和亚氨基锂吸附/脱附氢气的实际所需温度较高,并且脱氢时有氨气放出,因此并不能满足于现代商用氢气存储的要求。经过较长时间的探索发现,掺杂其他原子到linh2晶格中或掺杂其他化合物到li-n-h体系中是提高li-n-h体系储氢性能的有效方法之一。在设计改善linh2-lih体系储氢性能的思路时,我们不仅考虑到掺杂某种高效的添加剂对linh2-lih体系储氢性能的影响,而且也从某几种离子之间的相互作用以及CO2/h2混合气直接作为储氢氢源等方面做了参考。本文中,我们通过机械球磨的方法成功的在linh2-lih体系中掺杂了不同种类的添加剂。利用XRD、FTIR、TG-MS以及PCT等测试方法,系统地研究了添加剂种类及含量变化对linh2-lih体系的吸放氢动力学、热力学、反应机理以及循环性能的影响。主要从以下三个方面进行研究探讨:1、K+、Ti+和F-的协同作用对li-n-h体系储氢性能影响的研究通过研究K2TiF6作为添加剂对linh2-lih体系储氢性能的影响,我们发现掺杂5 mol%K2TiF6对降低体系脱氢温度有显著的效果,在升温速率为10 ℃/min的脱氢热力学实验中,我们获得了较低的脱氢起始温度(Tonset=75℃)和峰值温度(Tpeak=233℃)比无掺杂的linh2-lih体系分别降低了约124℃和66℃。与此同时,掺杂5mol%K2TiF6可以大幅度降低linh2-lih体系的反应活化能,这也是使体系脱氢温度降低的重要原因之一。另外,在氢气的高压吸/脱实验中我们发现,linh2-lih体系中掺杂5mol%K2TiF6稳定循环吸放氢性能得到改善。通过反应机理结构表征我们确定,K+、Ti+和F-的协同作用使得K2TiF6得以改善linh2-lih体系储氢性能。2、碱金属碳酸盐对li-n-h体系储氢性能影响的研究目前95%的氢气来自碳氢化合物原料,比如甲烷的蒸汽转化、煤气化和轻油残渣的部分氧化,这些物质产氢过程中伴随着CO2的产生,并且对连续的生产过程来讲,CO2/h2混合气能够提供可持续驱动力,属于成本低价值高的试剂。通过研究碱金属碳酸盐对linh2-lih体系储氢性能的影响我们发现,掺杂碱金属碳酸盐(主要研究li2CO3、na2CO3、K2CO3)可以大幅度降低linh2-lih体系的脱氢温度,尤其是在升温速率为10 ℃/min的脱氢动力学试验中,通过掺杂5 mol%的K2CO3我们获得了最低的脱氢起始温度(74.1 ℃)和峰值温度(238.3 ℃)。尽管掺杂5 mol%li2CO3的样品在改善脱氢温度方面不占优势,但该样品可稳定吸/脱氢循环17次,比掺杂5 mol%na2CO3的样品在改善linh2-lih体系稳定循环性能上效果更突出。值得注意的是,掺杂5 mol%的K2CO3样品可以稳定循环26次,由此可见,碱金属碳酸盐的掺杂可以明显提高linh2-lih体系的循环性能。此外,碱金属碳酸盐的掺杂使我们获得了较低的反应活化能,尤其是掺杂5 mol%K2CO3,反应活化能仅为44.98kJ/mol,比linh2-lih体系降低约58.12kJ/mol。因此,碱金属碳酸盐作为一类优良的添加剂,可使linh2-lih体系的储氢性能得到优化。3、铷化合物改善li-n-h体系储氢性能影响的对比研究通过研究铷化合物(主要研究R2CO3、RbF)作为主要添加剂对linh2-lih体系储氢性能的影响发现,在升温速率为5 ℃/min的脱氢动力学试验中,铷化合物的掺杂能够明显降低linh2-lih体系的脱氢温度。对比掺杂不同碱金属碳酸(li2CO3、na2CO3和K2CO3)的样品发现,掺杂5 mol%的Rb2CO3样品的脱氢峰值温度最低(Tpeak =173.2℃),且分两步放氢,与无掺杂的linh2-lih体系相比降低了约115.4 ℃,与掺杂5 mol%的RbF样品相比降低了约37.8 ℃。通过不同温度下的等温脱氢实验我们发现,铷化合物的掺杂能够提高

关键词： li-n-h体系储氢材料碱金属氢化物碱金属碳酸盐铷化合物协同作用脱氢性能循环性能

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

li-n-h储氢体系热力学性质的第一性原理研究

引用

物理学报 2013年第14期62卷 123-127页

作者：赵玉娜高涛吕金钟马俊刚北京交通大学海滨学院黄骅061100 四川大学原子与分子物理研究所成都610064

基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了li-n-h储氢过程中各个化合物的晶胞参数、生成焓和化学反应焓.结果发现优化后的晶格参数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算li3n,lih,linh2和li2nh在298K的生成焓分别为168.7,81.... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了li-n-h储氢过程中各个化合物的晶胞参数、生成焓和化学反应焓.结果发现优化后的晶格参数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算li3n,lih,linh2和li2nh在298K的生成焓分别为168.7,81.0,173.0和190.8kJ/mol,进而计算得到整个储氢反应过程在T=298K时反应焓为78.5kJ/molh2,这和他人计算得到T=300K的结果75.67kJ/molh2非常接近.最后,给出了储氢两步反应过程分别在T=298K时的反应焓,这些结果都与实验和他人理论计算得到的数据符合较好.

关键词：第一性原理热力学性质 li-n-h体系反应焓

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

li-n-h储氢材料的制备、表征及性能研究

Li-N-H储氢材料的制备、表征及性能研究

引用

作者：陈志南开大学

学位级别：硕士

金属-氮-氢体系由于储氢量高、可逆性好、吸放氢条件温和等优点,被认为是一种理想的储氢材料。其中,li3n-linh2体系是目前研究的热点。但其在吸放氢温度,动力学性能等方面仍有待进一步改善,而且有关该体系放氢性能的研究目前还鲜有报道... 详细信息

金属-氮-氢体系由于储氢量高、可逆性好、吸放氢条件温和等优点,被认为是一种理想的储氢材料。其中,li3n-linh2体系是目前研究的热点。但其在吸放氢温度,动力学性能等方面仍有待进一步改善,而且有关该体系放氢性能的研究目前还鲜有报道。本文采用高能球磨法制备了li3n-linh2材料,并采用XRT、SEM、TEM、BET、FT-IR、TPD、在线GC、气固吸放氢测试等多种分析手段对其吸放氢反应机理、放氢动力学性能以及循环衰减原因进行了研究,并采用添加亚磷酸三苯酯(TPP)对该体系进行了改性。采用高能球磨法制备了li3n-linh2储氢材料,并对其放氢性能进行了研究。TPD放氢结果显示,该体系在175℃开始放氢,280℃放氢速率达到最快,至400℃放氢结束。该样品程序升温至280℃,最终放氢量可达5.6wt.%,两周后放氢量衰减至4.0wt.%。同时,在线GC检测结果表明,在此过程中没有氨气放出。PCT动力学测试表明：该样品在280℃下,50min时达到最大放氢速率0.096wt.%/min,100min内放氢量达到4.8wt.%,但循环两周后在100min内放氢量只有1.9wt.%,最大放氢速率不足0.03 wt.%/min。XRD和FTIR测试结合在线GC、SEM、BET等测试分析,证明了其循环放氢量衰减主要是由于在循环过程中的烧结及晶粒长大等原因造成的。为改善上述体系的循环放氢性能,本论文通过添加亚磷酸三苯酯对该体系进行了改性。XRD和SEM结果表明,亚磷酸三苯酯在球磨过程中起到了润滑剂和分散剂作用,提高了球磨效果,有效地防止了样品的烧结及晶粒长大。另外,在吸放氢循环过程中起到了保护剂和稳定剂作用,降低了样品的放氢温度,显著提高了样品的放氢动力学性能及循环稳定性。li3n-linh2+20 wt.%TPP样品在130℃左右开始放氢,230℃放氢速率达到最快,至300℃放氢结束。PCT动力学测试表明：在230℃时,100min内放氢量达到***.%,放氢循环二十周后动力学性能几乎没有下降,放氢量仍有4.0wt.%。

关键词： li-n-h体系吸放氢性能循环性能表面改性亚磷酸三苯酯

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

第一性原理研究li2nh的晶格动力学和热力学性质

引用

物理学报 2019年第13期68卷 248-255页

作者：赵玉娜丛红璐成爽于娜高涛马俊刚北京交通大学海滨学院黄骅061199 四川大学原子与分子物理研究所成都610065

采用第一性原理的赝势平面波方法系统地研究了li2nh的电子结构、晶格动力学和热力学性质.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验结果符合得很好.运用线性响应理论计算了整个布里渊区高对称方向上的声子色散曲线和相应的声子态密度,发现L... 详细信息

采用第一性原理的赝势平面波方法系统地研究了li2nh的电子结构、晶格动力学和热力学性质.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验结果符合得很好.运用线性响应理论计算了整个布里渊区高对称方向上的声子色散曲线和相应的声子态密度,发现li2nh(Pnma)声子色散曲线没有虚频,动力学性能相对最稳定,计算结果和先前实验及理论数据符合得很好.最后,利用得到的声子态密度进一步预测了li2nh的热力学性质,包括晶格振动对helmholtz自由能、内能、熵和热容的贡献,计算结果在一定程度上可为li-n-h储氢体系的应用提供理论指导.

关键词：第一性原理 li-n-h体系晶格动力学热力学性质

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：