軟化學(xué)合成工藝對La-Mg儲氫合金前驅(qū)體微結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、70年代席卷全球的石油危機促使各國開始尋求新型的、來源充足的能源。氫能作為一種來源豐富、清潔、高能量密度的能源，引起了人們的關(guān)注。1970年荷蘭菲利普實驗室發(fā)現(xiàn)LaNi5材料具有可逆吸放氫的特性，儲氫體積密度高于液氫，安全性能很高；他們還指出儲氫材料具有廣闊的發(fā)展前景，從而引起全球儲氫材料的研究浪潮。軟化學(xué)方法在合成儲氫材料的應(yīng)用取得了很大的發(fā)展。采用軟化學(xué)合成的儲氫材料具有成分均勻、純度高、顆粒尺寸小、動力學(xué)性能好、催化性能好等優(yōu)點。

2、
　　 本文采用軟化學(xué)方法合成了La-Mg儲氫合金前驅(qū)體，并對其結(jié)構(gòu)進行了表征。以硝酸鑭和硝酸鎂為原料，檸檬酸為絡(luò)合劑，絡(luò)合反應(yīng)制得干凝膠，討論了檸檬酸的用量對干凝膠的影響和焙燒溫度對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響，利用紅外光譜、熱重/差熱分析、X射線衍射、掃描電鏡和透射電鏡對干凝膠和產(chǎn)物進行研究；結(jié)果表明，隨著檸檬酸與金屬離子的摩爾比由1:1上升到1.5:1，得到的干凝膠中羧酸鹽的量隨著增加。當比值為2:1時，干凝膠中羧酸鹽的值增加到最大。分

3、析表明：在溶液中檸檬酸的羧基易電離，脫氫后的羥基氧容易與金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物(-O-M-)，這些絡(luò)合物之間連接起來構(gòu)成三維聚合物框架，生成羧酸鹽。隨著檸檬酸含量的增加，絡(luò)合金屬離子的羧基的量也增加，從而使溶液中金屬離子有更多機會被絡(luò)合，導(dǎo)致干凝膠中羧酸鹽的含量也隨著增加。根據(jù)干凝膠的TG/DTA曲線制定出合適的熱處理方式，在850℃以下焙燒產(chǎn)物有雜相，在950℃焙燒產(chǎn)物較純；而且隨著焙燒溫度的升高，產(chǎn)物的結(jié)晶性能升高。XRD分析表明，

4、產(chǎn)物為La2O3和MgO兩相混合物。
　　 本文還系統(tǒng)的研究了溶液初始pH值對產(chǎn)物的影響。在pH值為0.5和1.48的酸性條件下，檸檬酸的多級電離受到抑制，檸檬酸中部分羧基沒有電離；電離的羧基絡(luò)合金屬離子生成羧酸鹽，紅外光譜可以檢測到未反應(yīng)的羧基存在，絡(luò)合效率低。在堿性條件，檸檬酸的電離加強，所有羧基全部電離，參與反應(yīng)生成羧酸鹽。pH值為0.5和1.48的酸性條件下，合成的干凝膠中沒有形成作為燃燒助劑的NH4NO3，在焙燒時發(fā)生