邱树君
,
马星宇
,
王二锐
,
黄建灵
,
张湛
,
褚海亮
,
邹勇进
,
向翠丽
,
徐芬
,
孙立贤
,
Huot Jacques
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.029
金属镁用作储氢材料时由于表面存在氧化膜,在首次吸氢反应过程中需要一定的时间活化,即存在着吸氢孕育期.为了消除这个孕育期,本文利用高能机械球磨法在金属镁中掺杂卤化钠(NaCl 和 NaBr).结果表明,加入NaCl、NaBr添加剂后,样品Mg-NaCl和Mg-NaBr在2000 kPa氢气压力下,573和608 K时的首次吸氢反应中均没有检测到孕育期的存在,吸氢量分别为5．6和5．0％(质量分数).虽然利用高能机械球磨法掺杂卤化钠能显著改善金属镁的首次吸氢反应动力学性能,但在调控热力学性能方面没有发挥太大的作用.
关键词:
储氢材料
,
镁
,
动力学
,
掺杂
,
卤化钠
褚海亮
,
张湛
,
黄建灵
,
邱树君
,
邹勇进
,
向翠丽
,
张焕芝
,
徐芬
,
孙立贤
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.20.012
采用机械球磨法制备了Mg(BH4) 2-NaNH2复合储氢材料,研究了Mg(BH4)2和NaNH2之间的相互作用及其加热放氢性能.当物质的量比为1:2时,Mg(BH4)2与NaNH2之间发生反应:Mg(BH4)2+2NaNH2→2NaBH4 +Mg(NH2)2.当物质的量比为1:1时,Mg (BH4)2与NaNH2之间发生反应:Mg(BH4)2+NaNH2→NaBH4+MgBNH6.加热到400℃,该样品分两步进行放氢反应,放氢峰温分别在190℃和369℃,可以放出4.7％(质量分数)氢气.第一步放氢反应为MgBNH6分解产生MgH2,即:MgBNH6--MgH2 +BN+ 2H2.第二步放氢反应为MgH2的分解:MgH2→Mg+H2.
关键词:
储氢性能
,
Mg(BH4)2
,
NaNH2
,
加热放氢
袁亮
,
王清
,
侯晓多
,
董闯
,
汪海斌
,
马仁涛
,
徐芬
,
孙立贤
功能材料
研究了三元Ti38Zr45Ni17准晶合金及其V合金化后的四元合金(Ti0.38Zr0.45Ni0.17)100-xVx(x=5%、10%、30%、40%、60%(原子分数))的吸放氢性能.准晶成分设计思想源自于团簇线方法,即在Ti-Zr-Ni三元合金体系中利用两条团簇线的交点确定最佳准晶成分Ti38Zr45Ni17.利用铜模吸铸快冷工艺制备直径为3mm的合金棒.吸放氢测试结果表明,Ti38Zr45Ni17准晶在303K首次吸氢量为0.9%(质量分数),在573K时合金首次吸氢量可达2.38%(质量分数),合金吸氢过程快速完成,并放出大量的热,可将吸氢前的粉末样品烧结成块体凝聚物.吸氢后准晶结构消失,完全转化为氢化物结构.添加5%～30%(原子分数)的V进行合金化时可提高合金在573K下的首次吸氢量,最大为2.96%(质量分数);具有固溶体结构的(Ti0.38Zr0.45Ni0.17)40V60合金在室温下首次吸氢量为3.2%(质量分数).由于准晶及其V合金化的合金在吸放氢之后均形成了稳定的氢化物,导致其放氢非常困难.
关键词:
Ti-Zr-Ni准晶
,
Ti-Zr-Ni-V合金
,
飞分设计
,
储氢性能
黄建灵
,
邱树君
,
褚海亮
,
邹勇进
,
向翠丽
,
张焕芝
,
徐芬
,
孙立贤
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.03.019
首先采用化学还原法制备了CoZnB非晶合金,随后用机械球磨法将其引入到稀土基合金La0.7Mg0.3Ni3.5中制备成复合物,考察了CoZnB的添加量对La0.7Mg0.3Ni3.5合金电化学性能的影响.实验结果表明,加入CoZnB非晶合金后,复合物合金电极首次放电即可达到最大放电容量,高倍率放电性能得到了显著改善,电荷转移阻抗和极限电流密度均高于La0.7Mg0.3Ni3.合金电极.复合物合金电极La0.7Mg0.3Ni3.5-CoZnB(质量比1∶1)的最大放电容量高达487.5 mAh/g,800 mA/g放电电流密度下的复合物合金电极La0.7Mg0.3Ni3.5-CoZnB(质量比2∶1)的高倍率放电性能(HRD)可达94.8％.
关键词:
储氢合金
,
金属硼化物
,
放电容量
,
电化学性能
陈培海
,
张焕芝
,
孙立贤
,
曹忠
,
徐芬
,
陈娇
,
吴涛
材料导报
以正十八烷为相变材料,凹凸棒土为支撑基体,通过真空浸渍法将相变材料有效地吸附固定于凹凸棒土的孔道结构中,制备出结构稳定、热性能稳定的新型正十八烷/凹凸棒土复合相变储能材料.由凹凸棒土N2吸附试验和SEM图片可以发现凹凸棒土疏松多孔、比表面积大,从而能有效吸附正十八烷相变材料.对制备的新型复合相变储能材料进行DSC测试,并进一步对其进行20次DSC冷热循环测试,样品的相变温度及相变潜热基本保持不变,说明其具有优异的相变蓄热特性和热循环稳定性,具有较好的应用前景.
关键词:
凹凸棒土
,
正十八烷
,
相变储能材料
,
热性能
张玲
,
曹忠
,
陈平
,
崔正丹
,
盛智勇
,
徐芬
,
孙立贤
功能材料
在高温和空气隔绝的条件下利用竹节炭化制备高比表面积活性炭,以竹炭基活性炭作电极的吸附材料,考察了活性炭电极在通电的情况下对溶液中金属离子的电吸附去除性能,详细研究了电压、两电极片间距和溶液的pH值对电容去离子效果的影响.结果表明,当电压为1.55V、电极片间距为2.0cm、pH值为5.16时,电极的去离子性能达到最佳状态,对不同类型金属离子的去除效果次序分别为:Cu2+>Cr3+;Cu2+>Pb2+>Cr3+>Cd2+>Ca2+>Mg2+;Na+>K+.
关键词:
竹炭
,
活性炭电极
,
电吸附
,
电容去离子
,
金属离子
程军
,
邹勇进
,
向翠丽
,
郑良军
,
孙立贤
,
徐芬
,
刘淑生
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.06.027
首次通过化学还原法制备了纳米多孔Co-Ni-B/Cu-BTC复合材料,在 Co-Ni-B合金中掺入金属框架化合物Cu-BTC后有效地提高了复合材料的比表面积,其形貌由团聚的纳米粒子变成纳米多孔结构,复合材料的催化性能也得到显著的提高,用于催化氨硼烷的水解,表现出良好的催化活性.在30℃时,催化水解氨硼烷制氢的反应速率到达2670 mL/(min.g),其水解反应的活化能为22．4 kJ/mol,与文献相比,表现出较大的优势.所制备的复合材料还具有良好的化学稳定性,表现出重要的应用前景.
关键词:
Co-Ni-B/Cu-BTC
,
催化水解
,
复合材料
,
氨硼烷
闫二虎
,
孙立贤
,
徐芬
,
李新中
,
郭景杰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.09.014
Nb-Ni-Ti三元合金具有较低的成本、较高的氢渗透性、良好的抗氢脆性及热稳定性,被认为是新一代在高温氢分离应用中的首选膜材料之一.简要回顾了氢分离渗透膜在近年来的发展历史,总结了目前Nb-Ni-Ti合金系氢分离渗透膜的制备技术;同时结合笔者在本领域的研究,着重分析了该合金系氢分离渗透膜的氢渗透理论及影响因素;最后展望了Nb-Ni-Ti三元合金系氢分离渗透膜的发展趋势.
关键词:
渗氢机理
,
膜制备
,
金属膜
,
Nb-Ni-Ti合金
高肖汉
,
吕雪川
,
孙立贤
,
谭志诚
,
徐芬
功能材料
氢能是人类公认的未来的理想能源,而储氢材料是氢能应用的基础.金属-有机配合物作为一类新型的有发展前途的储氢材料正受到人们的重视.用P-C-T装置对金属-有机配合物[LaCu6(μ-OH)3(GlY)6Im6](ClO4)6其进行了储氢性能测试.实验结果证明,在温度为299 K,压力为0.1～3.2MPa的条件下,该配合物最大吸氢量达到0.41%,说明该配合物具有一定的储氢性能.最后结合该配合物晶体空间结构,初步分析其储氢机理为物理吸附.
关键词:
储氢材料
,
金属-有机配合物
,
甘氨酸
,
咪唑
王凌
,
徐芬
,
孙立贤
,
褚海亮
材料导报
在氩气气氛下,采用机械球磨法制备AlCl3掺杂的4MgH2-Li3 AlH6储氢材料,研究AlCl3对4MgH2-Li3 AlH6脱氢性能的影响.借助热重(TG)法研究了4MgH2-Li3 AlH6-AlCl3体系的放氢性能,并运用X射线衍射(XRD)分析和差示扫描量热(DSC)法对其反应机理进行了探索.实验结果表明,加入AlCl3可有效增加4MgH2-Li3 AlH6体系的反应活性,促进二者分解放氢,并降低该体系的放氢温度,增大总脱氢量.当AlCl3的掺杂量为4％(摩尔分数)、磨球24颗、球磨时间2.0h和转速541 r/min时,4MgH2-Li3 AlH6-AlCl3体系起始放氢温度降至130℃,比4MgH2-Li3 AlH6体系降低了43℃;且400℃时总脱氢量从5.5％(质量分数)增加到6.3％(质量分数).同时,机理研究表明:在球磨过程中部分Li3 AlH6和AlCl3发生反应,产生了活性Al,进而改善了体系的放氢性能.
关键词:
储氢性能
,
MgH2
,
Li3AlH6
,
AlCl3
