环保型贮氢材料表面处理及危险废物管理处置的研究

摘要

目前就世界范围来说，各国都十分关心环境问题，均投入大量的人力、物力用于环保可再生能源的研究以及废物的处理和处置。 作为新一代的绿色环保电池，镍氢电池已成为电池领域的研究热点。因为其使用和生成的物质均对环境无污染。其中作为电池负极的贮氢材料的研究与发展更是占了此类电池研究的重点，其中又以稀土系贮氢材料最具有发展前景和批量生产优势。但其不耐强碱腐蚀，吸氢后容易粉化从而导致放电容量下降，循环寿命降低。本文在分析了国内外对其处理的一系列方法后，重点研究表面处理对贮氢材料性能的影响，利用热碱浸蚀、化学镀的方法对贮氢合金进行改性，以提高其电化学性能。 环境的改善，另一个重要方面便是废物的处理。固体废物，尤其是危险废物对环境的影响是非常巨大的，如果产生污染，后果有时是难以估算的，甚至会延续几年、几十年乃至上百年。因此，本文结合了重庆市现在的环境特点及环保现状，分析了重庆市危险废物处理存在的问题，在和有关部门合作的基础上，提出了一些具体的管理和技术措施，其中一些已经被相关单位采用。主要的工作和结论如下： 1、对于贮氢材料，通过对合金粉末进行热KOH溶液浸蚀+化学镀Ni-P、Co-P，采用电化学方法和物理方法检测其性能，发现这种方法对贮氢合金的性能有一定的提高。并针对这两种化学镀存在的问题，本论文创新地提出利用化学合金镀，在贮氢粉末表面化学镀上一层Ni-Co-P合金镀层。通过相关的电化学实验、物理方法的分析，发现新合金镀层结合了原来两种单一金属元素镀层的优点，增加了放电容量，提高了电化学催化活性、快速放电能力以及循环寿命，更好地改善了贮氢材料的性质。 2、通过与相关单位合作，对重庆市危险废物的管理和处理提出了一系列具体措施。首先从认识和理解危险废物处理的必要性出发，开展宣传活动，以提高重庆市企业及市民对其的重视程度。其次是对重庆市主要行业产生的危险废物的种类、数量进行普查，建立相应的数据库，为重庆市主城区危险废物的管理和综合利用，以及即将上马的主城区危险废物中转场和处置场提供强有力的理论和数据支持。最后，在实际的处理中，根据重庆市的情况，在临时贮存场的建设以及对一些危险废物的处置方法上均提出了适宜的方法，以降低成本。

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1贮氢材料简介

1.1.1贮氢材料分类及主要应用

1.1.2稀土系AB5型贮氢合金的晶体结构

1.1.3稀土系AB5型贮氢合金的研究现状和缺陷

1.2镍氢电池

1.2.1镍氢电池的工作原理

1.2.2贮氢电极工作原理

1.2.3用作镍氢电池负极材料的贮氢材料

1.2.4氢电极贮氢材料表面处理技术

1.3固体废物的定义和处理现状

1.3.1固体废物的定义和分类

1.3.2固体废物的危害

1.3.3我国和重庆市危险废物管理和处置的现状

1.3.4危险废物处理技术

1.3.5危险废物处理的发展趋势

1.4本论文研究的内容

2实验研究方法

2.1稀土贮氢粉末表面处理

2.1.1稀土贮氢合金的成分

2.1.2热KOH溶液浸蚀

2.1.3化学镀Ni-P

2.1.4化学镀Co-P

2.1.5合金表面化学镀Ni-Co-P

2.2贮氢电极性能测试

2.2.1贮氢电极的制备

2.2.2贮氢电极的性能测试

2.3贮氢电极电化学性能测试

2.3.1测试方法

2.3.2循环伏安法的原理

2.4贮氢电极物理测试方法

3结果与讨论

3.1化学镀Ni-P和化学镀Co-P对贮氢合金的影响

3.1.1化学镀体系的选定和物理性质

3.1.2化学镀Ni-P和Co-P对贮氢电极活化性能和放电容量的影响

3.1.3化学镀Ni-P和Co-P的贮氢电极的电化学性能研究

3.2化学镀Ni-Co-P对贮氢合金的影响

3.2.1化学镀Ni-Co-P体系的设定和贮氢粉末镀后的物理性质

3.2.2化学镀Ni-Co-P对贮氢电极活化性能和放电容量的影响

3.2.3化学镀Ni-Co-P贮氢电极的电化学研究

3.3经化学镀后贮氢电极的循环寿命

3.4贮氢电极的快速充放电性能

3.5对各种贮氢电极易脱落程度的研究

3.6重庆市危险废物管理和技术上的改进

3.6.1三峡移民工程的库区清库

3.6.2重庆市主城区危险废物的管理和处置

4结论与展望

4.1结论

4.1.1关于贮氢材料表面改性的研究

4.1.2关于危险废物管理和处置的研究

4.2展望

致谢

参考文献

附录