导读:本文包含了轻金属氮氢化物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:轻金属氢化物,储氢材料,二氧化碳甲烷化,氢气
轻金属氮氢化物论文文献综述
王龙正[1]（2017）在《轻金属氢化物在制备存储清洁燃料氢及甲烷中的应用研究》一文中研究指出目前,由于化石燃料的消耗和全球环境的日益恶化,人们开始将更多的注意力投入在清洁能源上,其中氢被认为是未来最理想的化石燃料替代能源之一。而基于H存储的轻金属材料存储方法被视为一个有效和方便的存储路径,因为它们拥有高质量和高体积密度的氢元素含量,同时是一个相对安全的固态存储运输方法。自从陈萍等人在2002年首次提出Li_3N-H_2的储氢体系后,该体系在世界范围内受到了高度的关注。此后,LiNH_2-LiH体系作为一个经典的储氢体系被广泛研究。然而,它过高放氢温度导致其仍旧难以进行实际应用。因此,需要研究探索高效的催化剂用来改善其储氢性能和降低其反应温度。受到轻金属氢化物常被用作还原剂与其他材料相结合组成高能量密度储氢体系,以及近期的研究表明轻金属氢化物可以与气体小分子化合物进行有效的反应,比如与NH3在机械球磨条件下反应可以产生含有H_2的燃料的启发。我们又设计出了利用轻金属氢化物与CO_2作用制备存储碳氢燃料的反应思路。首先,我们发现在LiNH_2-LiH体系中掺杂RbF对其放氢温度的降低有着非常显着的改善效果。通过掺杂5 mol%的RbF,我们在升温速率为5 ℃/min的放氢动力学实验中获得了最低的放氢峰值温度(211℃),与原始的LiNH_2-LiH体系相比降低了约69℃。而且也同时获得了最低的放氢起始温度(120 ℃)。通过提升添加RbF的量,放氢峰值温度和放氢起始温度可以进一步降低。此外,LiNH_2-LiH体系的吸放氢循环性能通过添加RbF也得了到改善。反应活化能的降低是LiNH_2-LiH-0.05RbF样品氢脱附温度降低的重要原因。通过详细的结构表征可知,RbF与LiH在加热过程中发生反应生成的RbH显着的改善了LiNH_2-LiH体系的放氢性能。其次,我们首次在室温机械球磨条件下通过轻金属氢化物与二氧化碳的气固反应成功获得不含COx副产物的氢气和甲烷燃料。甲烷在混合气体中的摩尔分数和二氧化碳甲烷化的产率取决于轻金属氢化物的种类,机械球磨的强度和时间,以及CO_2的气氛压力。通过对机械球磨反应的机理分析可知,无定形碳作为中间产物在CO_2转化为CH4的过程中扮演着一个非常重要的角色。本研究开创了一个新的、简单的、非常方便的方法即在温和条件下将二氧化碳转化为可用的燃料。继续探索高效的催化剂用来加快反应速率,提高甲烷的产率将是接下来研究工作的重点。最后,本文系统的探索研究了 MgH_2-CO_2和CaH_2-CO_2两体系加热的甲烷化反应,成功的将二氧化碳转化为绿色能源,获得清洁的氢气与甲烷可燃性气体。探索了其甲烷化效果随反应温度、时间、CO_2压力的变化,得到最佳的反应条件为0.25 MPa二氧化碳压力下加热到450°C恒温48 h,此条件下MgH_2-CO_2体系的甲烷化产率达到68%,CaH_2-CO_2体系的甲烷化产率则高达88%。利用碱土金属氢化物(MgH_2/CaH_2)可以非常高效的氢化还原二氧化碳制备氢气和甲烷混合气,此混合气相对于单一甲烷燃料有着更好的燃烧性能,且碱土金属氢化物(MgH_2/CaH_2)是比较廉价的原材料。因此,利用MgH_2-CO_2和CaH_2-CO_2体系制备氢气和甲烷混合燃料是非常有前景且安全方便的高能量密度固态存储甲烷的方法路径。(本文来源于《扬州大学》期刊2017-06-20）
刘新,吴川,吴锋,白莹[2]（2015）在《轻金属配位氢化物储氢体系》一文中研究指出实现氢能有效利用的关键技术是开发安全、经济、高效的氢能储运体系。在目前所有的储氢技术中,固态材料化学储氢因其储氢密度大、可循环使用、安全方便储运等优势成为人们关注的焦点;配位氢化物储氢材料是现有储氢材料中体积和质量储氢密度最高的储氢材料。其中,具有高储氢密度、储氢性能优良的轻金属配位氢化物储氢材料是配位氢化物储氢领域研究的重点,目前已经取得了大量成果。本文论述了主要轻金属配位氢化物储氢体系的研究进展,包括硼氢化物储氢体系、铝氢化物储氢体系、氨基化物储氢体系等,阐述和总结了其热解反应机理、动力学性能、晶体结构、最新研究现状,最后对该领域的研究方向进行了总结和展望,指出二元或多元复合储氢体系、高效纳米粒子催化剂和储氢反应环境的综合协同效应将会成为储氢领域未来的研究趋势和重要研究方向。(本文来源于《化学进展》期刊2015年09期）
刘永锋[3]（2015）在《金属氮氢化物储氢材料的性能调控及其机理》一文中研究指出金属氮氢化物储氢材料由于其高的储氢容量,近年来备受关注。但高的热力学稳定性和动力学壁垒导致其吸放氢温度较高,吸放氢速度较慢,难以满足实际应用的需求。减小颗粒尺寸和添加催化剂是改善金属配位储氢材料储氢性能的有效方法。以Mg(BH_2)_2-2LiH为研究对象,我们系统研究了尺寸效应和碱金属化合物添加对其脱/加氢性能的影响规律和机制,发现K、Rb、Cs基添加基能显着降低材料的脱/加氢温度,提高低温条件下(本文来源于《第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集》期刊2015-07-17）
赵汪[4]（2015）在《金属氮氢化物复合材料储氢循环性能研究》一文中研究指出Li-Mg-N-H复合储氢材料具有较大的储氢容量和良好的可逆性,成为最有希望的实用储氢材料之一,但缓慢的吸放氢动力学限制了其广泛应用。添加LiBH4后,材料动力学性能得到一定改善,但放氢温度仍然较高,且循环性能较差。催化和复合可有效提高LiMgBNH (1.1 MgH2-2LiNH2-0.1 LiBH4)储氢材料的动力学和热力学性能。本文首先研究了叁种不同AB5型合金(LaNi3.8Al0.75Mn0.45、LaNi4Co、LaNi4.5Mn0.5)对LiMgBNH储氢材料吸放氢动力学性能的影响。叁种合金均可有效改善LiMgBNH材料的放氢动力学,降低放氢温度和放氢反应激活能,其中对动力学性能改善最显着的是LaNi4.5Mn0.5合金。AB5型合金并未与LiMgBN H生成新相,合金产生催化作用的原因可能是合金的添加使LiMgBNH中N-H键的键能减小,有利于材料放氢,弥散分布的合金颗粒使合金的催化作用得以充分发挥。通过比较不同制备工艺对复合材料放氢动力学及循环性能的影响,发现高球料比制备的10wt.% LaNi45Mn0.5样品虽然具有较好的动力学性能,但因合金及基体材料颗粒较细,在吸放氢循环过程中容易聚集长大,150℃下循环性能较差,其平均放氢衰减量约为LiMgBNH样品的2倍。而低球料比制备的10 wt.% LaNi4.5Mn0.5样品合金颗粒尺寸增大,循环性能较LiMgBNH样品有明显改善。循环过程中颗粒的聚集长大增大了扩散传质的距离,引起动力学衰减,从而造成容量衰减。降低球料比后,样品中颗粒较大的LaN45Mn0.5合金具有一定的分散强化催化作用,即合金在循环过程中发生开裂粉化,一方面改善了颗粒的聚集情况,另一方面增大了合金的分散程度,使合金的催化性能发挥更充分,这可部分抵消因颗粒长大造成的动力学衰减,从而提高材料循环稳定性。本文研究了温度对复合材料吸放氢性能的影响,发现温度降低时,由于原子扩散减缓,复合材料动力学性能衰减明显。降低循环温度至140℃,低球料比制备的10wt.%LaNi4.5Mn0.5样品循环性能没有因颗粒长大减缓而改善。吸放氢不充分仍是其循环放氢衰减的一个重要原因。LaNi4.5Mn0.5合金可有效改善复合材料的颗粒聚集情况,但较小的添加量使其改善作用有限。将复合材料中LaNi4.5Mn0.5含量提高至30wt.%,材料的动力学性能提高,颗粒聚集情况明显改善。但材料颗粒长大明显,其150℃下循环性能与LiMgBNH样品及10wt.% LaNi4.5Mn0.5样品相比变差。原因是球磨过程中合金对基体材料有研磨作用,使基体材料颗粒变细,循环过程中更易长大。为进一步研究增大添加量后合金对复合材料循环性能的影响,将循环温度提高至180℃。LiMgBNH样品循环性能变差,而30wt.% LaNi4.5Mn0.5样品循环性能相对于未添加样有了明显的改善。由于循环温度升高,循环过程中颗粒快速长大,合金的分散强化催化作用变得明显,因此添加合金的复合材料循环性能明显改善。为降低合金对基体材料颗粒的研磨作用,采用叁维摆动混合方法制备了30 wt.% LaNi4.5Mn0.5样品,由于合金分散度下降,其动力学性能较球磨样下降。因基体材料颗粒大小对复合材料循环性能的影响较大,150℃下该混合样品循环性能相对于球磨的30wt.%LaNi4.5Mn0.5样品有了明显提升。合金的添加也使混合样品的循环性能优于LiMgBNH样品。(本文来源于《北京有色金属研究总院》期刊2015-05-08）
康向东,王平[5]（2014）在《轻金属硼氢化物可逆储氢材料研究进展》一文中研究指出发展高效、安全的储氢材料/技术被公认为是推进氢能规模化商业应用的关键环节.相比于高压气态和低温液态储存方式,材料基固态储氢因能量密度高且安全性好,被认为最有发展前景.在诸多储氢材料中,轻金属配位硼氢化物氢含量多>10 wt%,在储氢密度方面具有用作车载氢源的潜力,业已成为近年来储氢材料领域的研究热点.在简述轻金属配位硼氢化物储/放氢反应机理研究的基础上,着重从阴/阳离子替代、构建反应复合体系、纳米相结构调制等方面概述了改善硼氢化物综合储/放氢性能的最新研究进展,旨在明确轻金属硼氢化物储氢材料研究中的关键问题及未来研究方向.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2014年12期）
肖小兵[6]（2009）在《复杂轻金属氢化物的第一性原理研究》一文中研究指出随着化石能源的日益枯竭和其大规模使用对环境污染的加重,人类开始寻找可替代的新型能源。氢被认为是化石能源最佳替代物。大规模使用氢气的最大挑战来自于缺乏商业上可行的氢储存技术。高压气态储氢和液态储氢难以满足未来的氢储存要求。在适当温度和压力下,一些金属或合金和氢气结合形成氢化物,这种固态储氢方式具有比气态和液态更好的安全性和发展潜力。近来,人们做了大量研究来改善金属氢化物的储氢性能。实际的储氢材料不仅要具有良好的热力学属性,还必须有足够快的吸放氢动力学。本论文只研究材料是否具有令人满意的可逆吸放氢反应热力学属性。因为理论上来说,通过添加催化剂或控制反应物颗粒的大小,金属氢化物的反应动力学可以得到显着地改善。本文运用第一性原理计算研究了复杂轻金属氢化物的氢储存能力、晶体和电子结构及其热力学属性。论文主要包括以下内容:1.使用基于广义梯度近似的密度泛函理论研究了Li_xNa_(1-x)MgH_3 (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75)的热力学属性和电子结构。计算得到的内聚能表明,随着Li在Li_xNa_(1-x)MgH_3中含量的增加,氢化物的稳定性增强。研究了氢化物Li_xNa_(1-x)MgH_3沿四条可能的放氢反应路径的反应焓,结果显示随着Li含量从0增加到0.75,其中两条反应路径的反应焓几乎呈线性地降低。计算结果表明Li替代NaMgH3中的部分Na改善了其储氢性能,有利于其实际应用。2.由于具有很高的储氢质量密度,金属硼氢化物作为一种潜在的先进储氢材料而引起了广大科研工作者的兴趣。在本论文中,基于第一性原理计算研究了实验上最新合成的双阳离子碱金属硼氢化物LiK(BH_4)_2。结果表明LiK(BH_4)_2是宽带隙绝缘体,带隙为6.08 eV。金属阳离子和阴离子团(BH_4)~-具有离子相互作用,四面体(BH_4)~-中B-H键之间具有共价相互作用。计算结果表明LiK(BH_4)_2的分解温度位于LiBH_4和KBH_4的分解温度之间。因此,通过双或多阳离子复合能有效地调控金属硼氢化物的热力学稳定性,从而改善其放氢温度。3.基于第一性原理计算,研究了面心立方镁–过渡金属氢化物Mg_7TMH_(16) (TM = Sc, Ti, V, Y, Zr, Nb)的能量和电子属性。内聚能计算用来分析氢化物的稳定性,得到氢化物的形成焓用来分析其可能的形成反应路径。计算得到的放氢反应焓表明Mg_7TMH_(16)具有比MgH_2更低的分解温度。电子态密度显示Mg_7TMH_(16)表现出金属性。研究了氢化物Mg_7TMH_(16)的成键属性,表明Mg-H和Mg-TM原子间的相互作用呈明显的离子性,而TM-H原子间具有强的共价相互作用。(本文来源于《湘潭大学》期刊2009-05-01）
轻金属氮氢化物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
实现氢能有效利用的关键技术是开发安全、经济、高效的氢能储运体系。在目前所有的储氢技术中,固态材料化学储氢因其储氢密度大、可循环使用、安全方便储运等优势成为人们关注的焦点;配位氢化物储氢材料是现有储氢材料中体积和质量储氢密度最高的储氢材料。其中,具有高储氢密度、储氢性能优良的轻金属配位氢化物储氢材料是配位氢化物储氢领域研究的重点,目前已经取得了大量成果。本文论述了主要轻金属配位氢化物储氢体系的研究进展,包括硼氢化物储氢体系、铝氢化物储氢体系、氨基化物储氢体系等,阐述和总结了其热解反应机理、动力学性能、晶体结构、最新研究现状,最后对该领域的研究方向进行了总结和展望,指出二元或多元复合储氢体系、高效纳米粒子催化剂和储氢反应环境的综合协同效应将会成为储氢领域未来的研究趋势和重要研究方向。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
轻金属氮氢化物论文参考文献
[1].王龙正.轻金属氢化物在制备存储清洁燃料氢及甲烷中的应用研究[D].扬州大学.2017
[2].刘新,吴川,吴锋,白莹.轻金属配位氢化物储氢体系[J].化学进展.2015
[3].刘永锋.金属氮氢化物储氢材料的性能调控及其机理[C].第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集.2015
[4].赵汪.金属氮氢化物复合材料储氢循环性能研究[D].北京有色金属研究总院.2015
[5].康向东,王平.轻金属硼氢化物可逆储氢材料研究进展[J].中国科学:技术科学.2014
[6].肖小兵.复杂轻金属氢化物的第一性原理研究[D].湘潭大学.2009