贵金属化合物/CoB混合催化剂对NaBH4水解放氢性能的影响

摘要

碱性 NaBH4溶液具有高的储氢密度和高的稳定性，其催化水解反应简单易控，已成为国内外许多氢能源研究人员的关注重点。CoB作为 NaBH4水解放氢反应中最有潜力的催化剂之一，最大的缺点是水解反应的不可逆性；此外，单独的CoB催化NaBH4水解放氢时，会出现放热太大、反应太迅速使得反应无法控制的情况，从而致使 CoB的应用在一定程度上受到限制。因此，本文拟在CoB中掺杂其它材料形成新的催化剂，以实现改善其催化性能的目的。
　　本文主要介绍了五种贵金属化合物 Ce(SO4)2·4H2O、CeCl3·7H2O、Ag2SO4、LaCl3·7H2O、SrCO3分别与CoB按照不同比例混合之后，各自形成五种体系的催化剂，通过控制混合催化剂含量由3wt％-5wt%的变化过程，研究了其对NaBH4水解放氢性能的影响。同时，通过对比分析各个催化剂体系下的 NaBH4的放氢量和放氢速率，研究了NaBH4水解放氢性能。
　　本次实验采用排水法装置进行 NaBH4水解放氢实验。实验结果表明，贵金属化合物的掺杂量对 NaBH4水解放氢性能有着显著的影响。通过对比分析得出，在相同条件下，NaBH4的放氢量随着混合催化剂中贵金属化合物含量的减少而呈先增大后减小的趋势,放氢速率随贵金属化合物含量的减少而呈递增趋势。其中，在SrCO3/CoB体系中，当催化剂含量为5wt%，比例为3:7时，放氢量达到最大，为2450ml/g；且在CeCl3·7H2O/CoB体系中，当催化剂含量为5wt%，比例为9:1时，放氢速率达到最大，为3529.41 ml/g?min。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 氢能

1.2 储氢材料

1.3 氢气的储存方式

1.4 NaBH4储氢体系

1.5 课题的研究背景与内容

第二章 实验部分

2.1 实验主要流程

2.2 实验原料

2.3 实验设备及测试仪器

2.4 实验过程

2.5 主要性能研究

第三章 贵金属化合物/CoB配比对NaBH4水解放氢性能的影响

3.1 硫酸高铈(Ce(SO4)2·4H2O)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

3.2 氯化亚铈(CeCl3·7H2O)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

3.3 硫酸银(Ag2SO4)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

3.4 氯化镧(LaCl3·7H2O)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

3.5 碳酸锶(SrCO3)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

3.6 NaBH4水解产物微观形貌分析

3.7 本章小结

第四章 催化剂加入量对NaBH4放氢性能的对比研究

4.1 硫酸高铈(Ce(SO4)2·4H2O)/CoB体系对NaBH4水解性能的影响

4.2 氯化亚铈(CeCl3·7H2O)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

4.3 硫酸银(Ag2SO4)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

4.4 氯化镧(LaCl3·7H2O)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

4.5 碳酸锶(SrCO3)/CoB三种体系对NaBH4水解性能的影响

4.6 多种体系下放氢速率的对比研究

4.7 多种体系下放氢量的对比研究

4.8 本章小结

实验结论

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的研究成果

致谢