稀土氧化物及孔道材料改性NaAlH4吸放氫性能的研究的開題報告

稀土氧化物及孔道材料改性NaAlH4吸放氫性能的研究的開題報告一、研究背景及意義隨著人類社會對能源需求的不斷增長，低碳、綠色的新型能源技術(shù)已經(jīng)成為未來發(fā)展的重要方向之一。氫氣作為一種清潔的燃料，具有能量密度高、無排放、循環(huán)利用等優(yōu)點，因此備受關(guān)注。氫氣的儲存是氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)之一，其中，NaAlH4儲氫材料具有儲氫量高、存儲穩(wěn)定等優(yōu)點，因此被廣泛研究。然而，NaAlH4儲氫材料也存在一些問題，如吸放氫反應(yīng)速率低、吸放氫溫度高等，這限制了其在工業(yè)實際應(yīng)用中的推廣。近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米化的儲氫材料被提出，并已經(jīng)獲得了良好的研究結(jié)果。此外，利用稀土氧化物、孔道材料等改性手段，可以改善NaAlH4吸放氫反應(yīng)的性能，提高儲氫量、降低吸放氫溫度等方面都有很大的潛力。因此，本研究旨在探究稀土氧化物、孔道材料等的改性對NaAlH4儲氫材料吸放氫性能的影響，并分析其機制，這對于提高儲氫材料的性能，促進氫能技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。二、研究內(nèi)容及方法1.研究內(nèi)容（1）合成稀土氧化物、孔道材料等改性劑。（2）制備改性后的NaAlH4儲氫材料。（3）采用XRD、TEM、FTIR等手段對儲氫材料的物相結(jié)構(gòu)、形貌和表面結(jié)構(gòu)進行表征。（4）研究稀土氧化物、孔道材料等改性劑對NaAlH4儲氫材料吸放氫反應(yīng)性能的影響。（5）分析改性機制，并探究影響其表現(xiàn)的因素。2.研究方法（1）采用溶膠-凝膠法、沉淀法等合成稀土氧化物、孔道材料等的改性劑。（2）采用球磨法和熱處理法對改性后的NaAlH4儲氫材料進行制備。（3）采用XRD、TEM、FTIR等手段對儲氫材料的物相結(jié)構(gòu)、形貌和表面結(jié)構(gòu)進行表征。（4）采用氣相色譜儀、熱重分析儀等手段對改性后的NaAlH4儲氫材料吸放氫反應(yīng)性能進行測試。（5）分析改性機制以及影響因素，探究改性策略。三、研究預(yù)期成果1.合成出稀土氧化物、孔道材料等改性劑。2.制備出改性后的NaAlH4儲氫材料。3.通過XRD、TEM、FTIR等手段表征改性后的NaAlH4儲氫材料的物相結(jié)構(gòu)、形貌和表面結(jié)構(gòu)。4.探究稀土氧化物、孔道材料等對NaAlH4儲氫材料吸放氫反應(yīng)性能的影響，并分析影響因素和機制。5.揭示NaAlH4儲氫材料納米化、改性改造的關(guān)鍵問題，并提出一些改進策略。四、研究計劃時間節(jié)點|研究內(nèi)容2022.9-2022.10|合成稀土氧化物、孔道材料等改性劑，并進行物性表征2022.11-2023.2|制備改性后的NaAlH4儲氫材料，并進行物性表征2023.3-2023.6|測定改性后的NaAlH4儲氫材料吸放氫反應(yīng)性能，并分析影響因素和機制2023.7-2023.9|優(yōu)化改性策