贮氢材料研究进展

氢作为一种新的能源,受到各国政府和科学家的极大重视,其制备、贮存、输运及应用技术有了迅速的发展。本文综述贮氢材料的种类及其最近研究进展,并对最近发展起来的一些合金贮氢材料和碳质贮氢材料的制备方法作了介绍。     

LaNi5贮氢性能的测定

基于人们对氢能开发的渴望,近十几年来许多国家对贮氢材料的研究十分活跃.目前已经找到贮氢性能较好的化合物有LaNi_5、FeTi和Mg_2Ni等,其中以LaNi_5的性能更为优越一些.本文对LaNi_5的炼制与鉴定、贮氢性能(主要是释氢过程)的测定以及对标志贮氢特性的热力学和动力学参数的求取进行了探讨,以期为无机或高等无机的实验提供参考.     

Laves相贮氢合金及其在Ni／MH电池中的研究进展

Ｌａｖｅｓ相贮氢合金是目前贮氢材料研究与开发的热点之一。本文概述了Ｌａｖｅｓ相合金的结构、贮氢机理、贮氢性能以及它在Ｎｉ／ＭＨ电池应用中的最新进展。     

贮氢材料及其应用研究进展

贮氢材料是一类新型高性能材料。本文对现有贮氢材料进行了合理的分类,对贮氢材料及其应用研究进展进行了综述。     

低温固化交联剂的制备

多异氰酸酯;活泼氢物质;低温固化交联剂的制备;解封闭;有机锡化合物     

测试技术在稀土贮氢合金研究中的应用

本文较为详细地介绍了研究稀土贮氢合金性能过程中几种常用的测试技术.在贮氢合金组织结构方面,应用XRD、SEM和金相测试技术,研究贮氢合金的相结构,通过有关公式计算合金晶粒尺寸,以及反映热处理工艺前后相结构、晶粒形貌、晶界的变化情况.在贮氢合金吸放氢机理方面,通过将贮氢合金粉制作成微电极,采用恒电位阶跃、交流阻抗、循环伏安电化学测试技术,研究稀土贮氢合金电极反应的动力学性能,计算合金电极的交换电流密度、氢扩散系数及固/液界面电荷传递电阻等参数;采用PCT测试仪,研究贮氢合金的储氢量、平衡氢压等性能.在贮氢合金电化学性能方面,通过采用模拟电池测试技术,研究贮氢合金的活化、放电容量、放电平台、循环等性能.     

测试技术在稀土贮氢合金研究中的应用

本文较为详细地介绍了研究稀土贮氢合金性能过程中几种常用的测试技术。在贮氢合金组织结构方面，应用XRD、SEM和金相测试技术，研究贮氢合金的相结构，通过有关公式计算合金晶粒尺寸，以及反映热处理工艺前后相结构、晶粒形貌、晶界的变化情况。在贮氢合金吸放氢机理方面，通过将贮氢合金粉制作成微电极，采用恒电位阶跃、交流阻抗、循环伏安电化学测试技术，研究稀土贮氢合金电极反应的动力学性能，计算合金电极的交换电流密度、氢扩散系数及固／液界面电荷传递电阻等参数；采用PCT测试仪，研究贮氢合金的储氢量、平衡氢压等性能。在贮氢合金电化学性能方面，通过采用模拟电池测试技术，研究贮氢合金的活化、放电容量、放电平台、循环等性能。     

三元合金LaNi_4Fe的化学合成及其性能

文献[1]用化学法合成了二元合金LaNi_5,该合金作为贮氢材料具有较高的化学活性,容易进行机械加工。本文用化学法合成了三元金属间化合物LaNi_4Fe,它的吸氢平台压力低,稳定性好,经活化后有良好的除去水中溶氧的性能。     

缺陷对混合稀土贮氢合金性能的影响

贮氢合金是一种重要的功能材料。在多种贮氢合金中,AB~5型稀土系贮氢合金的应用最为广泛。本文用正电子湮没技术(PAT)对AB~5型混合稀土贮氢合金的缺陷进行了研究,并结合X射线衍射(XRD)测试、循环伏安(CV)测试以及合金容量的测定,对合金的结构及性能进行了研究。结果表明,合金微观缺陷的存在能大幅度提高金的性能。     

多孔聚合物贮氢材料的研究进展

微孔聚合物由于具有较高的比表面积,因此可用作物理吸附贮氢材料.本文通过比较0.1MPa、77K下自具微孔聚合物、超交联聚合物等多孔聚合物与其它多孔贮氢材料(如碳材料、金属有机网络等)的贮氢性能,阐述了比表面积、孔尺寸及孔形貌、与氢气的作用力等因素对多孔聚合物贮氢量的影响,由于合成超交联聚合物的单体多且孔形貌容易控制,因此超交联聚合物成为具有发展潜力的贮氢聚合物.     

2,4,6-三(羟基苯甲基氨基)-均三嗪的合成及其与双酚A型环氧树脂的固化行为研究

合成了一种含三嗪环结构的环氧树脂固化剂2,4,6-三(羟基苯甲基氨基)-均三嗪(MFP).用动态DSC和原位红外光谱对MFP/DGEBA(双酚A型环氧树脂)体系的固化行为进行了研究.动态DSC研究表明,由于MFP分子结构中存在两种活泼氢(酚羟基氢和仲胺氢),固化反应存在明显的两个峰,相对应的表观活化能分别为70.5 kJ.mol-1和86.5 kJ.mol-1(Kissinger法),通过与另一相似化合物固化DGEBA的比较可知,在MFP固化DGEBA的过程中,酚羟基与环氧基反应相对较难.原位红外动力学结果很好地支持了上述结论.     

贮氢电极的电化学研究（Ⅱ）—贮氢电极的交流阻抗研究

用交流阻抗的方法对贮氢电极进行了研究。实验表明，贮氢电极的交流阻抗图由两个半圆组成，高频区半圆对应于电化学反应，低频区半圆对应于氢原子在贮氢合金表面的吸附过程。低频区的半圆受电极活化次数和放电深度的影响。活化次数越多、放电时间越长、低频区半圆越小。提出了贮氢电极的等效电路图，对这些实验结果作出了解释。     

镍氢动力电池用AB5型贮氢合金热处理工艺的研究

本文对镍氢动力电池用AB5型纳米晶贮氢合金热处理工艺进行了研究.分别采用X射线衍射、金相、PCI测试手段分析热处理后贮氢合金的微观结构与吸放氢动力学性能.贮氢合金的电性能测试结果表明,经过950℃×6 h热处理的贮氢合金,10C放电比容量可以达到241mAh/g,循环寿命大于500次,分别以7C,10C放电,高倍率放电率(HRD)为92.5%,85.2%.将贮氢合金粉组装成电池进行测试,2min后,放电平台电压为1.143V,以10C放电,300次循环后,电池容量衰减率较小.     

TiHx(x=2,3,4)的从头计算研究

过渡金属氢化物分子与诸多催化过程密切相关[1].而过渡金属氢化物本身是一种颇有潜力的能源材料,即贮氢材料,如钛系、钒系贮氢材料在工业上已得到了广泛的应用 [2].但对于金属与氢的相互作用的机理研究的报道甚少.     

硫磺固化液体丁腈橡胶/环氧树脂体系机理和网络结构的研究

通过对比研究硫磺固化液体丁腈橡胶、液体丁腈橡胶/苯基缩水甘油醚、液体丁腈橡胶/邻烯丙基苯基缩水甘油醚3个体系的固化反应,推测了硫磺/含双键橡胶/环氧树脂体系的反应机理.采用示差扫描量热(DSC)法、红外光谱(FTIR)法、X射线光电子能谱(XPS)法、动态力学分析(DMA)法研究了固化反应放热,双键和环氧基团随反应时间的变化,固化产物中苯环、氧元素、网络结构与模型化合物结构的关系.实验结果表明,硫磺/液体丁腈橡胶体系是一步反应、硫磺/液体丁腈橡胶/环氧化合物体系是两步反应,且丁腈橡胶与环氧化合物之间有化学键键接;液体丁腈橡胶/硫磺、液体丁腈橡胶/苯基缩水甘油醚/硫磺、液体丁腈橡胶/邻烯丙基苯基缩水甘油醚/硫磺3个体系的玻璃化转变温度依次升高,储能模量、交联密度依次降低.在此基础上提出液体橡胶与环氧化合物的固化反应机理为:硫磺裂解生成硫自由基,一方面部分硫自由基与体系中的双键发生加成反应,另一方面硫自由基与烯丙基α位的活泼氢反应生成巯基,巯基引发环氧基团发生开环反应,体系内的自由基间相互偶合交联.     

离子束溅射法制备非晶态和晶态Ti-Nj贮氢薄膜合金

粉末贮氢合金作为一种功能材料在许多领域已有广泛应用。而薄膜贮氢合金是80年代国外新开发的功能材料。目前国外制备薄膜贮氢合金的方法主要有热蒸发法(包括闪蒸)和磁控溅射法。最近我们采用一种新颖的制备方法——离子束溅射法研制非晶态、晶态Ti-Ni薄膜合金。     

基于甲基三苯乙炔基硅烷的新型聚三唑树脂的制备与性能

首先采用格氏试剂法合成了甲基三苯乙炔基硅烷(MTPES),通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其结构进行了表征。然后以MTPES和4,4’-二叠氮甲基联苯(BAMBP)为原料制备了新型聚三唑树脂(MPTA)。利用FT-IR和差示扫描量热(DSC)研究了MPTA树脂的固化行为,通过动态力学热分析(DMA)和热重分析(TG)研究了炔基与叠氮基配比对树脂热性能的影响,并通过测试凝胶时间随贮存时间的变化研究了树脂及其四氢呋喃(THF)溶液的贮存稳定性。结果表明,固化后的树脂玻璃化转变温度(Tg)达到236℃,在氮气中的5%热失重温度(T_(d5))在320℃左右。MPTA树脂在35℃和25℃下分别贮存7d和20d后,100℃下树脂的凝胶时间分别为40min和25min,MPTA树脂的THF溶液在同样条件下贮存28d后,凝胶时间分别为54min和61min,具有比现有聚三唑树脂更好的贮存稳定性。单向T700碳纤维-MPTA复合材料常温下的弯曲强度为1 660 MPa,弯曲模量为129 GPa,150℃下的弯曲强度保留率为70%。     

微包覆钴贮氢合金电极电化学性能的研究

以化学镀钴方法微包覆处理贮氢合金,用交流阻抗、循环伏安以及模拟电池充放电实验研究了该贮氢合金电极的电化学性能.结果表明,贮氢合金经包覆钴后,即可减小电极表面的电化学反应阻抗,提高其催化活性,并降低充放电过程的极化,从而增大了电极的放电容量和充电效率.相关的电极过程为扩散控制.     

含锡AB_5型非化学计量贮氢合金Ⅱ.电化学性能

研究了几种AB5非化学计量贮氢合金的电化学性能 ,及在低电流密度与高电流密度放电下取代元素对放电比容量、活化性能及循环寿命的影响。Sn ,Co,Mn的加入有利于提高合金的电化学贮氢容量 ,La(NiSn) 5.14 ,La(NiSnCo) 5.12 和La(NiSnMn) 5.12 具有相同的电化学贮氢容量与活化特性。尽管La(NiSn) 5.14 大电流放电性能优于La(NiSnCo) 5.12 和La(NiSnMn) 5.12 ,但其寿命短。Mn ,Co和Al可大大提高合金的使用寿命。La(NiSnCo) 5.12 被认为是一种理想的贮氢合金。     

芳香环上氢质子的化学位移最大差值与其芳香性的关系

利用化合物的氢质子的核磁共振谱图来研究化合物的分子结构,现在已经成为实验室中常规分析方法之一.有机化合物分子中氢质子的化学位移值除了和实验条件有关外,主要决定于化合物的分子结构.也就是说,是由试样分子中氢质子的结构环境决定的.因此,人们把核磁共振谱中的化学位移值和分子的红外光谱峰值都看成是一个化合物分子的“指纹”数