基于模糊综合评价法的化学储氢材料特性比较研究

氢气的储存是氢能产业链中的重要组成部分,也是氢能产业链的“堵点”,化学储氢是解决目前氢气所面临的储存瓶颈问题的重要研究方向。以研究化学储氢材料的发展为目标,选择两种有机液态以及两种固态储氢材料为评价对象,使用yaahp软件,基于层次分析法确定权重的模糊综合评价法将这四种储氢材料的安全性、适用性、便捷性、以及经济性的定性分析转化为定量评价,完成对四种储氢材料的打分,结果表明环己烷(C6H12)在化学储氢材料发展中较具优势。

氨硼烷基化学储氢材料

自20世纪50年代中期氨硼烷(AB)第一次被制备出来后,AB及其相关化合物受到了储氢材料研究者越来越广泛的关注。从AB的制备、结构及热分解性能出发,阐述包括水解、将AB置入多孔硅中改善反应环境、金属替代的化学激活等诸多改善AB的放氢性能的方法,并指出了它们的优缺点。接着对大家共同关心的AB的再生可行性问题进行了探讨。指出金属替代的化学激活方法形成的金属氨硼烷化合物具有优异的放氢性能。其在较低温度下具有较高的放氢容量,放氢反应过程中无挥发性的气体副产物,整个放氢反应过程几乎是热中性。AB及其相关化合物的这些优势使其成为潜在的颇具实际应用价值的储氢材料之一。

肼硼烷的合成及产氢

肼硼烷(N_2H_4BH_3,HB)的含氢量高达15.4 wt%,易于制备,物理化学性质稳定,是一种极具潜力的化学储氢材料。肼硼烷可以通过热解、醇解和水解产氢。特别是,通过水解其硼烷基和选择性裂解肼基实现完全产氢后,其对应的N_2H_4BH_3-3H_2O系统的有效理论质量储氢容量达10 wt%,远高于已知的氢源系统NaBH_4-4H_2O(7.3 wt%),NH_3BH_3-4H_2O(5.9 wt%)和N_2H_4·H_2O(8.0 wt%)。合适的催化剂是促使肼硼烷完全产氢的关键。本文简要地介绍了肼硼烷的合成与表征,重点综述了温和条件下肼硼烷的硼烷基水解和肼基分解产氢所使用的催化体系及其催化性能,对肼硼烷完全产氢的机理进行分析,并对肼硼烷催化产氢的应用前景进行展望。

氨硼烷催化水解制氢

氢气作为全球公认的清洁能源载体,备受关注。寻找安全高效的储氢材料以转型到氢能社会是当前氢能应用面临最大的挑战之一。氨硼烷(NH3BH3,AB)具有非常高的储氢质量分数(19.6 wt%)和体积储氢密度(0.145 kgH2/L),因其在储氢和放氢性能方面的显著优势,被认为是一种颇具应用潜力的化学储氢材料。氨硼烷能够通过热解、醇解和水解放出氢气。其中,氨硼烷水解制氢可以通过催化剂进行可控放氢,且具有反应条件温和、不产生CO(易使催化剂中毒)等优点,被认为是一种安全高效和实用性强的制氢技术。本文简要介绍了氨硼烷的性质和合成,阐述了氨硼烷水解制氢的机理,综述了近年来氨硼烷水解制氢催化剂的研究进展,分析了碱对氨硼烷水解制氢的促进作用,并讨论了水解产物回收利用问题。

水合肼分解产氢催化剂研究进展

氢气作为21世纪最具发展前景的清洁能源,一直备受关注.寻找安全高效的储氢材料以转型到氢能社会是当前面临的最大挑战之一.水合肼(N_(2)H_(4))·H_(2)O)具有高含氢量(w=8.0%),完全分解产氢副产物仅为氮气和水,被视为一种极具应用潜力的液相化学储氢材料.开发高效、高选择性的催化剂以催化水合肼完全分解,是研究水合肼分解产氢的关键.本综述总结了水合肼分解产氢催化剂的设计、合成及其催化性能.简要分析了肼分解的机理.此外,讨论了提高水合肼分解产氢催化剂的选择性和活性的策略,比如添加强碱助剂/碱性载体、形成合金、降低金属催化剂的结晶度、减小粒子尺寸、以及增强金属与载体相互作用.本研究进展可以为设计合成具有更高活性的氮基氢化物产氢催化剂提供指导和思路.