鎂基碳納米管復(fù)合材料儲氫性能的研究.pdf

1、本文在全面綜述國內(nèi)外儲氫合金特別是鎂基納米非晶儲氫合金的研究進(jìn)展基礎(chǔ)之上，詳細(xì)講述了近年來儲氫材料的研究進(jìn)展，介紹了儲氫材料的應(yīng)用前景，并指出儲氫材料的發(fā)展趨勢。當(dāng)前碳納米管儲氫課題已經(jīng)成為納米科技領(lǐng)域中的一項研究熱點(diǎn)，本文借助于蒙特卡羅方法和分子動力學(xué)方法，對碳納米管的儲氫行為進(jìn)行了模擬計算，計算結(jié)果表明：被吸附的氫分子主要出現(xiàn)在管內(nèi)和管外的邊緣附近；管內(nèi)氫分子的分布出現(xiàn)分層現(xiàn)象，且管徑越小，靠近管壁的氫分子分層現(xiàn)象越明顯；在管內(nèi)外靠

2、近管壁處的氫分子與管壁有一定的空隙。 本課題以改善鎂基儲氫材料的吸放氫性能，開發(fā)新材料，降低材料成本為主要目的，通過機(jī)械球磨的方法制備了Mg—Ni、Mg—Ni—CNTs、Mg—Ni—CNTs—TiO2儲氫合金，研究了它們的最佳組分比、活化性能、吸放氫性能以及吸放氫過程中溫度的變化。實驗結(jié)果表明：Mg—Ni系二元儲氫合金的儲氫量隨鎳含量的變化而變化，當(dāng)鎳含量為20％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時，儲氫量最大，在553K時吸氫量可達(dá)到5．419％，

3、但放氫溫度高、吸放氫動力學(xué)性能差，限制了其廣泛應(yīng)用。Mg—Ni—CNTs三元貯氫合金較Mg—Ni合金在吸放氫量上有所提高，放氫溫度明顯下降，當(dāng)CNTs為10％，在1min內(nèi)吸氫量達(dá)7．2％，在60～100s內(nèi)放氫量達(dá)到6．2％。三元貯氫合金表現(xiàn)出優(yōu)異的儲氫性能是Ni與CNTs催化體相互補(bǔ)充的結(jié)果。Mg—Ni—CNTs—TiO2四元貯氫合金與Mg—Ni—CNTs三元貯氫合金相比，吸放氫量沒有顯著地提高，但是由于TiO2的加入，使得納米復(fù)合