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Li-Ca-B-H复合体系的制备和储氢性能研究

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毕业论文范文题目：Li-Ca-B-H复合体系的制备和储氢性能研究，论文范文关键词：Li-Ca-B-H复合体系的制备和储氢性能研究
Li-Ca-B-H复合体系的制备和储氢性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：LiBH4因具有很高的质量和体积储氢密度(18.5wt.%和121kgH2/m3),已成为目前高容量新型储氢材料的研究重点。通过金属多元化使LiBH4改性形成双金属阳离子硼氢化物LiM(BH4)n+1,可以有效降低LiBH4的热力学稳定性,改善LiBH4的吸放氢性能。本文在综述国内外双金属阳离子硼氢化物研究进展的基础上,选取Li、Ca双金属阳离子硼氢化物为研究对象,首先采用机械球磨法和湿化学球磨法球磨3LiBH4+CaCl2昆合物来探索制备Li、Ca双金属阳离子硼氢化物,并运用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FTIR)、拉曼(Raman)、同步示差扫描量热法/热重/质谱联用(DSC/TG/MS)、温控放氢(TPD)等测试技术对球磨产物进行相组成分析、微结构表征、吸放氢性能测定和吸放氢机理研究。在上述研究基础上,进一步考察研（文章此处忽略..）究了6LiBH4+CaHCl和6LiBH4+CaH2体系的储氢性能。通过球磨3LiBH4+CaCl2昆合物制备Li、Ca系双金属阳离子硼氢化物的研究结果表明：在机械球磨前期,LiBH4与CaCl2发生反应生成Ca(BH4)2和LiCl,但由于Ca(BH4)2和LiCl不能稳定存在,会继续发生取代反应,生成Ca(BH4)2-xClx和LiBH4,最后导致球磨前期生成的Ca(BH4)2和LiCl又重新转变成LiBH4和CaCl2;若再继续球磨,就会周期性地重复出现上述现象。为了避免在上述机械球磨过程中生成的Ca(BH4)2与LiCl发生取代反应,作者又采用湿化学球磨法,在3LiBH4+CaCl2混合物中添加有机溶剂THF进行球磨,使球磨前期生成的Ca(BH4)2溶于THF生成Ca(BH4)2-2THF,并与剩余LiBH4进一步发生反应,从而制备得到了双金属（此处忽略..）阳离子硼氢化物LiBH4·Ca(BH4)2·2THF。对LiBH4·Ca(BH4)2·2THF储氢性能的研究结果表明：LiBH4·Ca(BH4)2·2THF具有比纯LiBH4和纯Ca(BH4)2更低的放氢温度,它的放氢反应过程分为四步：第一步放氢为LiBH4-Ca(BH4)2-2THF与LiCl反应,生成LiBH4、CaB6和Ca-B-H-Cl氢化物,并在放氢的同时放出THF和B2H6气体；第二步放氢为LiBH4和Ca-B-H-C1氢化物的共熔；第三步放氢为Ca-B-H-Cl氢化物的分解反应,并生成CaHCl中间产物；第四步放氢为LiBH4与CaHCl的反应分解。其中,后三步反应都只有H2释放出；第一步、第三步和第四步放氢反应的活化能,分别为291.95kJ/mol,132.06kJ/mol和117.13kJ/mol。LiBH4·Ca(BH4)2·2THF具有一定的可逆吸放氢（略..）性能,尤其它的再加氢产物具有较好的吸放氢循环稳定性,作者从中分析预测LiBH4+xCaHCl新储氢体系具有很好的循环吸放氢性能。对6LiBH4+CaHCl和6LiBH4+CaH2体系储氢性能的研究结果表明：与添加CaH2相比,添加CaHCl更能降低LiBH4的热力学稳定性、提高LiBH4的低温放氢动力学性能。LiBH4的放氢活化能从6LiBH4+CaH2体系中的160.11kJ/mol降低到6LiBH4+CaHCl体系中的112.39kJ/mol.6LiBH4+CaHCl体系的放氢机理与6LiBH4+CaH2体系不同,其放氢反应式为6LiBH4+CaHCl→5LiH+LiCl+CaB6+10H2↑；由于放氢产物中有LiCl生成,它的再吸氢过程是按照6LiBH4+CaH2体系的吸氢路径进行的,吸氢后生成摩尔比为6：1的LiBH4和CaH2；虽然6LiB（略..）H4+CaHCl体系并非完全可逆,但它比6LiBH4+CaH2体系具有更好的吸放氢循环稳定性。通过比较分析6LiBH4+CaHCl和LiBH4+xCaHCl体系的吸放氢反应,可以推知LiBH4+xCaHCl体系在再吸氢过程中可逆生成CaHCl的必要条件是放氢结束后产物中存在有CaH2,即x必须大于1/6。

以上为本篇毕业论文范文Li-Ca-B-H复合体系的制备和储氢性能研究的介绍部分。

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