氢化镁放氢热力学和动力学的研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lideqiang163com
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
储氢材料热力学的分析不但对吸放氢性能测试有理论指导意义,而且对储氢材料的研究、开发和利用也有极重要的实际意义。对镁基储氢材料进行热力学研究,有助于揭示材料吸放氢的反应过程及热力学规律。动力学分析可得到材料在不同温度下吸放氢的活化能,评估材料在某条件下反应的可能性及反应速率的快慢,从而为储氢材料在氢燃料电池领域的应用提供可行性信息。  用碱熔、酸洗、碳化处理制得的微晶碳做助磨剂,球磨金属镁3h,制得储氢材料70Mg30C。实验表明,在氢气反应球磨过程中镁氢化为MgH2;分别用差示扫描量热法、程序升温脱附法、质谱法测定的材料放氢特征温度(初始温度、高峰温度、结束温度)有差异,其中质谱法滞后最多,程序升温脱附法次之;根据300~380℃的p-c-T曲线用范特霍夫公式计算出的放氢焓变为42.7 kJ/mol,用差示扫描量热法吸热峰积分求得的吸热量为38.4 kJ/mol,二者有一定差异。  在等温条件下用体积法进行放氢测试,根据放氢数据用Arrhenius方程计算出的放氢活化能为104.85 kJ/mol。在变温条件下用程序升温脱附法测得材料的TPD曲线,用Kissinger方程和Sharp方程分别对材料的活化能进行计算。Kissinger方程求得的活化能为105.87 kJ/mol;当升温速率为5℃/min、10℃/min和15℃/min时,Sharp方程求得的活化能分别为108.33 kJ/mol、98.70 kJ/mol和113.19 kJ/mol。等温法和非等温法均可用于放氢活化能的计算,由于公式、原理、采用数据等方面的不同,求得的活化能有差异。  影响储氢材料放氢热力学和动力学的因素有很多,粒度就是其中之一。用扫描电镜和原子力显微镜观测可见,颗粒的平均粒径约为100 nm,颗粒大小主要分布在50~100 nm之间,而透射电镜观测的颗粒大小主要集中在50 nm左右。扫描电镜图的粒度分布近似为对数正态分布,粒度分布范围为25~260 nm。结合课题组前期工作得知,随着粒度的减小,材料的储氢量随之增加,材料的初始放氢温度和放氢高峰温度随之降低,纳米限域的材料可以改善其热力学和动力学性能。Materials Studio软件计算结果显示位于表面上的H原子结合成H2时所克服的能垒最高,是MgH2放氢动力学缓慢的主要因素。
其他文献
稠油作为一种重要的资源早就引起人们的重视,但其固有的组成的复杂性和不同地区的多样性,使得对稠油化学组成及结构的研究变得十分困难,尽管国内外的研究者应用各种现代分析测试
本文从书籍封面构思、书籍封面的元素、版式,书籍封面设计的基本原则几个方面对书籍封面的设计进行了阐述。设计师既要运用好点、线、面和黑、白、灰,还要结合书籍的专业特点
国内,聚氨酯涂层制剂由于受进口原料价格所限,无论理论还是应用研究都非常滞后,且产量很小,品种单一,远远满足不了国内市场对这种高品质聚氨酯涂层制剂日益增长的需求,我国每年需进
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
天然酶是一种特殊的生物大分子,具有独特的高效性与专一性,在很多生化反应中扮演着重要的角色。但其高成本与稳定性差的缺点限制了它的应用。在过氧化氢存在的条件下,以3,3,5,5-四
会议
会议
Chemical industry brings us the environmental problem while it meets the basic human needs.It is necessary to develop innovative process-engineering technologie
会议
The "Anthropocene" describes the current interval of global environmental change,induced as a consequence of the actions of human society.
会议
本文以开发移动床煤热解/循环流化床燃烧分级转化工艺为应用背景,主要研究该工艺移动床中颗粒混合段混合特性和移动段的流动特性,旨在为工业反应器和工艺运行提供可靠的设计依