热解Ni-ZIF-67制备纳米催化剂及其对MgH2性能的影响开题报告
2020-06-11 20:55:40
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文 献 综 述
引言
在煤、石油等化石燃料的日益枯竭以及环境污染问题逐渐加重的形式下，人们迫切需要寻找一种二次能源作为代替。氢能被认为是人类未来理想的能源，这是因为：(1)氢具有很高的热值，燃烧1kg氢气产生1.25#215;106kj热量，相当于3kg汽油或4.5kg焦炭完全燃烧所产生的热量；(2)氢燃烧的产物是水，无污染；(3)氢是宇宙中最丰富的元素，来源广泛，可通过太阳能、风能和地热能等分解水而产生，是可再生能源[1]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
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1、主要研究内容： 为了降低镁基氢化物的脱氢反应焓变和提高其动力学性能，拟采用合金化和催化两种途径，同时由于特定的纳米尺寸效应和表面/界面效应，纳米化在改善镁基合金热力学和动力学方面展现出了明显的效果，催化添加剂掺杂在镁基系统中对MgH2的吸放氢性能有极好的催化作用，过渡金属在Mg-H系统动力学反应表现出不同的催化效果，并且降低MgH2脱氢反应活化能。 (1)通过高温煅烧方法制备镍基纳米材料，研究煅烧温度对制备材料性能的影响。采用元素分析仪、X-射线粉末衍射仪（XRD）、比表面积和孔径分析仪等手段表征制备的材料中元素组成及百分含量、结构、性质等物理化学信息。 (2)将制备的镍基纳米材料催化MgH2，并根据催化效果筛选出制备催化剂的最佳温度。对材料进行扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）表征和X射线光电子能谱仪，分析催化剂表面形貌、金属颗粒粒径大小及分布情况以及材料中氮元素的价态等。综合实验和表征结果，指出催化剂催化MgH2性能优良的原因。 (3)在最优化反应条件下对催化体系的底物适用性进行研究。此外，研究催化剂的循环利用性能。 2、拟采用的研究手段： （1）通过机械球磨的方式，按一定的比例将催化剂与MgH2进行球磨处理，研究球磨工艺参数对催化剂活性的影响，如球料比，球磨时间，助磨剂，催化剂比例等参数工艺进行对比，优化。 （2）利用DSC、PCT等手段表征镁基氢化物的吸放氢性能，研究其吸放氢过程中的物相变化；再通过XRD、SEM、TEM等表征手段，分析催化剂的微观形貌，进一步分析其催化机制。 3.预期目标 （1）通过一系列的实验探索，找出最佳炭化温度并对催化机理进行进一步分析。 （3）对以上催化机理作进一步探索，努力争取荣获优秀毕业论文。 |
