NaAlH_4-TiF_3复合催化Mg(AlH4_)_2的正交试验探究

摘要

Mg(AlH4)2是一种理想的储氢材料,理论储氢容量高达7.5%(质量分数)。然而较高的起始放氢温度在很大程度上制约了Mg(AlH4)2的应用。正交试验设计方法能够在较少的试验次数中掌握可靠的实验数据以及各因素之间的内在联系从而确定最优的实验方案,特别适用与多因素多水平的实验条件研究。利用高能球磨法成功地制备了Mg(AlH4)2,并将NaAlH4和TiF3引入到该体系中。利用傅里叶红外转换测试仪(FTIR)对产物的结构进行表征,程序控温脱附(TPD)对产物的放氢温度和放氢量进行测定。此外,采用三因素三水平的L9(33)正交试验法,以Mg(AlH4)2的起始放氢温度为指标,以NaAlH4的添加量、TiF3的添加量和球磨间隔时间为因素,同时考察以上3项重要因素对降低Mg(AlH4)2起始放氢温度的影响。通过对正交试验的系统分析发现,NaAlH4的添加量对降低Mg(AlH4)2的起始放氢温度影响最显著,其次为TiF3的添加量,最后为球磨间隔时间。得到最佳试验条件,在最佳条件下Mg(AlH4)2的起始放氢温度仅为72℃,与未添加的相比放氢温度降低了67℃,放氢性能明显提高。