Metal（Li和Mg）-N-H储氢材料的制备工艺及性能研究

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Metal（Li和Mg）-N-H储氢材料的制备工艺及性能研究

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Metal（Li和Mg）-N-H储氢材料的制备工艺及性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：日益严峻的能源危机和环境污染,使得发展清洁的可再生能源备受关注。氢能源以其可再生性和环保性好成为未来最具发展潜力的能源载体。在氢能的应用中最关键的问题是氢气的存储。在固态储氢材料中,碱金属和碱土金属-氮-氢体系拥有储氢容量高、可逆性好等优点,被认为是最有前景的储氢材料之一。本文对球磨和球磨-加热法制备高纯度LiNH2和Mg(NH2)2储氢材料的工艺进行了系统的研究,并测试了它们的热分解性能以（略..）及探讨了Mg(NH2)2-LiH储氢系统的储氢性能,得出以下结论：(1)球磨法合成LiNH2时,提高球磨罐内氨气压力和延长球磨时间均能提高合成产物LiNH2的相对纯度,最佳合成工艺为球磨罐内氨气压力0.3MPa,球磨时间为2h；按最佳工艺合成的LiNH2红外光谱图显示LiNH2的两个N-H键红外吸收峰的位置在波数为3259cm-1和3312cm-1；XRD图谱未显示出反应物LiH的衍射峰,且其相对纯度已达到98%；其初始分解温度约在340—（略..）370℃之间,分解反应的活化能为75kJ/mol左右。(2)球磨法+热处理合成Mg(NH2)2时,加热时氨气压力、温度、保温时间对Mg(NH2)2的合成没有明显的影响作用,而球磨时间对Mg(NH2)2的合成具有显著影响,最佳合成工艺为球磨时氨气压力为5atm,球磨8h,后处理为在3atm氨气压力下300℃热处理3h使其晶化；按最佳工艺合成的Mg(NH2)2红外光谱图显示Mg(NH2)2的两个N-H键的红外吸收分别在波数为3274cm-1和3700cm-1处与XRD的结果（此处忽略..）相吻合。其初始分解温度在350—360℃。(3)PCT测试仪研究表明Mg(NH2)2+2.2LiH储氢系统的初始脱氢温度约为150℃,200℃以上的可逆储氢量为4.6wt%。随着温度的升高,该系统的脱氢平衡压增大,平衡压与系统组成满足范特霍夫公式,并计算其脱氢焓变和熵变分别为ΔH=42.8kJ/molH2和ΔS=149.2JK-1/molH2,自由能为ΔG=(42800-149.2×T)J/molH2。(4)吸放氢动力学研究表明该储氢系统具有较快的动力学,特别是脱氢反应在200℃以上（略..）时可在1h内结束,脱氢产物为Li2Mg(NH)2,从脱氢反应动力学可计算得到其活化能约为Ea=51.7kJ/mol。

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