Co基合金催化NH3BH3/LiBH4水解制氢性能的研究

使用Na BH_4还原金属盐制备非晶态纳米合金Co-Ni-W-B催化剂,改进NH_3BH_3/Li BH_4复合体系的室温水解放氢性能。使用物理吸附仪、XRD、SEM等对合金催化剂进行了表征。实验表明,通过Co-Ni-W-B的催化,NH_3BH_3/Li BH_4复合体系于室温条件下在10 min内完成放氢。当进一步加入Ni Cl_2,可使该体系在6 min内完成放氢。实验研究了复合催化剂的循环催化性能,并利用质谱仪对复合体系的催化放氢产物进行了检测,发现产物中只有氢气存在,可直接为燃料电池供氢。

纳米多孔Co-Ni-B/Cu-BTC复合材料的制备及其催化水解氨硼烷的研究

首次通过化学还原法制备了纳米多孔Co-Ni-B/Cu-BTC复合材料,在Co-Ni-B合金中掺入金属框架化合物Cu-BTC后有效地提高了复合材料的比表面积,其形貌由团聚的纳米粒子变成纳米多孔结构,复合材料的催化性能也得到显著的提高,用于催化氨硼烷的水解,表现出良好的催化活性。在30℃时,催化水解氨硼烷制氢的反应速率到达2 670mL/(min·g),其水解反应的活化能为22.4kJ/mol,与文献相比,表现出较大的优势。所制备的复合材料还具有良好的化学稳定性,表现出重要的应用前景。

高密度固态储氢材料技术研究进展

针对氢介质的储存问题,分析了目前国内外氢储存技术的研究现状,综述了最近几年发展较为迅速的合金、配位氰化物和碳质储氢材料的研究进展。相对于高压气态储氢和低温液化储氢,固态氢储存安全性好和能量密度高,被认为是最有发展前景的一种氢储存技术。重点阐述了B-N基高密度固态储氢材料氨硼烷,其具有高的质量储氢密度(19. 6%)和体积储氢密度(185 g/L H2),是目前高容量固态储氢材料的研究热点和重点,且元素替代、固体掺杂、纳米填充等改性方式能够改进氨硼烷放氢性能。

NH_3BH_3/NaH复合物及其水解特性

以NaH为诱导剂,通过高能球磨工艺制备NH3BH3和NaH的复合物,分析研究了复合物的物相、颗粒形态及其水解性能。结果表明在球磨过程中NH3BH3和NaH反应生成NaBH4新相,但反应并不完全,复合物中的NH3BH3包覆在NaH和生成的NaBH4颗粒表面并发生部分非晶化。诱导剂NaH的加入能有效地改善NH3BH3的水解放氢性能。当NH3BH3/NaH为2.5:1,60℃下,0.1g该复合物10min内放出125mL的H2,约为10.2%(质量分数),其中一半来源于H2O。

氨硼烷同分异构体H_2B(NH_3)_2BH_4的制备

本文以NaBH_4为硼源、氨基络合物为氨源制备出了能缩短氨硼烷热分解放氢诱导期的氨硼烷同分异构体H_2B(NH_3)_2BH_4。研究了反应温度、时间和溶剂等因素对H_2B(NH_3)_2BH_4产率的影响。实验结果表明:在温度为25℃,物质的量Cu(NH_3)_6Cl_2∶NaBH_4=1∶2,反应时间为10h的条件下,制得的H_2B(NH_3)_2BH_4产率高达74%。XRD检测到反应产物中有金属Cu,经超景深显微镜观测,其粒径大小约为20μm。

新型高容量储氢材料的研究进展

新型、高效、洁净的氢能是人类社会可持续发展的绿色能源。而氢气的储存一直是世界难题。储氢材料的研究是氢能源开发的重要课题,也是新材料研究的热点。综述了近几年金属-N-H、氨硼烷、金属-氨硼烷等储氢体系的研究成果,期望尽早开发出储氢量大、吸放氢可逆、成本低、操作条件可控、生命周期长、符合车载要求的储氢材料。

氨基硼烷低温电子结构和动力学的第一性原理研究

采用基本第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,研究并计算了低温相正交结构的氨基硼烷(NH3BH3)的晶格参数,电子结构,动力学性质.能带结构显示它是一种间接带隙的绝缘体材料,禁带宽度为5.7eV;从电子总态密度和分波态密度图中,可以分析出原子在不同能量范围,其价电子的相互作用情况;最后,利用群论和线性响应理论,分析和计算出了氨基硼烷的声子振动表示,并分析和归属了其Γ点的振动频率和振动模式,与其他的实验已经标示的振动频率对比,并预测了一些未观测到的频率值.

Rh/N-SBC纳米催化剂的制备及其催化氨硼烷水解产氢性能研究

氨硼烷(AB,NH_(3)BH_(3))作为储氢材料应用的关键是寻找催化性能优异的催化剂,从而进一步提高AB水解产氢的动力学和热力学性质。以氮掺杂蔗糖基碳材料(N-SBC)作为载体,负载活性组分Rh,低温还原制取Rh/N-SBC催化剂用于催化AB水解产氢。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等一系列表征手段对催化剂进行表征,并探究其对催化AB水解产氢的性能的影响。结果表明,N-SBC的微观形貌呈现出片状结构,金属Rh被成功负载到N-SBC上。此外,金属Rh的负载量为0.4%时,催化剂催化活性最大。经过计算得出Rh/N-SBC催化AB水解产氢反应的转化频率(TOF)值最高可达4213.7 min^(-1),活化能为55.7 k J·mol^(-1)。循环5次后,催化活性依然保持良好,表明其拥有良好的稳定性。这种优异的催化性能可归因于碳材料中掺入N元素有效改变了载体的电子结构,显著改善催化剂催化AB的水解产氢性能。