理想的固体储氢材料对氢气的存储容量有DOE标准（6.5wt%或62kg/m³）和IEA标准（～5wt%或50kg H₂/m³）。然而,目前世界上没有一个储氢材料能够满足上述要求。本文研究的正是与IEA标准十分接近的新型固体储氢材料-改性铁氧化物储氢材料。该材料是利用Fe-Fe₃O₄之间的氧化-还原反应进行氢的储存和放出,具有制备过程简单、成本低廉、可循环储-放氢和储氢量高等特点。本文选用过渡和稀土金属作为铁氧化物催化改性添加剂,通过浸渍法和共沉淀法分别制备了3类22个样品:Fe-Mo、Fe-Al、Fe-Mo-Al、Fe-Mo-Ni、Fe₂O₃-Mo、Fe₂O₃-Ag,Fe₂O₃-La,Fe₂O₃-Ce,Fe₂O₃-Pr、Fe₂O₃-Nd、Fe₂O₃-Zr、Fe₂O₃-Mo-Zr、Fe₂O₃-Mo-Ag、Fe₂O₃-Mo-La、Fe₂O₃-Mo-Ce、Fe₂O₃-Mo-Pr和Fe₂O₃-Mo-Nd、Fe₃O₄-Mo、Fe₃O₄-La、Fe₃O₄-Ce、Fe₃O₄-Pr和Fe₃O₄-Nd。通过自行设计的循环储氢性能评价装置研究它们的储氢性能,利用X-射线粉末衍射、SEM扫描电镜和BET比表面积等测试手段,对它们的微观结构进行了表征,筛选出了储-放氢性能较好的改性铁氧化物储氢材料。结果表明:在Fe粉改性的样品中,Fe-Mo的循环储氢性能最好。放氢温度由改性前的500℃降至改性后290℃;10次循环的平均储氢量为4.53wt%;10次储放氢循环后未见明显的活性衰减迹象,表明储-放氢循环稳定性最好。在Fe₂O₃粉的改性样品中,Fe₂O₃-Mo-Zr和Fe₂O₃-Mo样品的循环储氢性能最好。Fe₂O₃-Mo 4次循环和Fe₂O₃-Mo-Zr 10次循环的平均产氢速率分别为380.60和424.07umol·min^-1·Fe-g^-1;平均产氢温度分别为285和278℃;平均储氢量分别为4.47wt%和4.68wt%,10次储放氢循环后活性亦未见明显的衰减迹象,表明储-放氢循环稳定性最好。可以看出,Fe₂O₃-Mo-Zr样品的改性效果更好。在以Fe₃O₄为主基材料的改性样品中,Fe₃O₄-Mo的循环储氢性能最好。4次循环的平均产氢温度为299℃,平均储氢量为4.49wt%。以稀土金属作为添加剂,不能有效地改性Fe₃O₄的储氢性能,尤其是不能有效降低还原的Fe₃O₄与水裂解反应产生氢的温度。