Ti3C2负载纳米Mg的制备及其储氢性能的研究毕业论文
2022-02-07 21:28:48
论文总字数:19332字
摘 要
Ti3C2作为一种新型二维层状材料具有微孔多、比表面积大、表面张力大等特点,并且其对于MgH2等金属基储氢材料的储氢性能有着优秀的催化效果。此外,Ti3C2作为载体材料能对储氢材料产生纳米限域作用,进一步改善金属基储氢材料的吸/放氢动力学和储氢含量。因此本课题尝试制备纳米级Mg-30wt%Ti3C2,以充分发挥Ti3C2的各种优势。采用X射线衍射仪观察成品的组成,并通过绘制自动压力-成份-温度(PCT)曲线图、TPD图来分析成品的储氢性能。研究结果显示,虽然由于部分纳米镁的损失和被氧化使样品的最大储氢容量比纯镁降低2.15wt%,但其吸、放氢动力学与热力学性能都有了显著改善。
关键词: Ti3C2 纳米限域 催化 储氢性能
Preparation of Nano-Mg Loaded on Ti3C2 and Study on Its Hydrogen Storage Properties
Abstract
As a new two-dimensional layered material, Ti3C2 has many characteristics such as micropores, large specific surface area and large surface tension, and it has excellent catalytic effect on hydrogen storage properties of metal-based hydrogen storage materials such as MgH2.In addition, Ti3C2 can also produce nano-limitation effect on nano-scale hydrogen storage materials, and further improve the hydrogen absorption/desorption kinetics and hydrogen storage content of metal-based hydrogen storage materials. Therefore, this project attempts to prepare nano-Mg-30wt%Ti3C2 in order to give full play to the various advantages of Ti3C2.The composition of the finished product was observed using an X-ray diffractometer, and the hydrogen storage performance of the finished product was analyzed by plotting an automatic pressure-component-temperature (PCT) graph and a TPD graph. The results show that although the maximum hydrogen storage capacity of the sample is 2.15wt% lower than that of pure magnesium due to the loss of part of the nano magnesium and oxidation, the kinetics of hydrogen absorption and desorption and thermodynamic properties have been significantly improved.
Keywords: Ti3C2;Nanoscale confinement;catalytic;Hydrogen storage performance
目录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 Ti3C2对金属储氢材料吸/放氢反应的催化效果 1
1.2.1 Ti3C2对MgH2吸/放氢反应的催化效果 1
1.2.2 Ti3C2对NaAlH4吸/放氢反应的催化效果 5
1.2.3 Ti3C2对LiNa2AlH6吸/放氢反应的催化效果 6
1.3 Ti3C2的纳米限域效果 7
1.3.1 纳米限域效应简述 7
1.3.2 Ti3C2作为纳米骨架的优越性 8
1.4 本论文的研究原因及内容 9
1.4.1 研究原因 9
1.4.2 研究内容 9
第二章 实验方案与流程 10
2.1 实验材料与设备 10
2.2 实验流程 10
2.2.1 Ti3C2的制备 10
2.2.3 Ti3C2负载纳米Mg成品的制备 12
2.2.4 XRD测试 13
2.2.5 P-C-T曲线测试 13
第三章 实验结果与讨论 14
3.1 Ti3C2负载纳米Mg的XRD图谱分析 14
3.2 MgH2-30wt%Ti3C2的吸氢动力学研究 15
3.3 MgH2-30wt%Ti3C2的放氢动力学研究 17
3.3.1 TPD及其一次微分曲线分析 17
3.3.2 等温放氢曲线分析 18
第四章 结论与展望 19
4.1 结论 19
4.2 展望 19
参考文献 20
致谢 22
第一章 绪论
1.1 引言
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