本書以硅基納米片儲氫復(fù)合材料的制備及其性能研究為主線，詳細(xì)描述了基于拓?fù)浠瘜W(xué)的反應(yīng)機(jī)理，使用CaSi2作原料，選用甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇四種反應(yīng)溶劑，通過改進(jìn)的工藝條件制備出四種結(jié)構(gòu)、形貌和性能不同的SNS產(chǎn)物，以及如何通過改變實(shí)驗(yàn)條件來調(diào)控產(chǎn)物的特性，并介紹了采用微波法將金屬有機(jī)骨架化合物Cu3(BTC)2在SNS上原位復(fù)合的方法，考察了微波反應(yīng)條件對材料結(jié)構(gòu)、微觀形貌、比表面積和儲氫性能的影響；同時還通過過渡金屬Pd、Ni以及堿金屬Li的復(fù)合改性方法，制備了不同金屬沉積量的PdNi/SNS和PdLi/SNS復(fù)合材料，并分析了其在特定溫度下的氫擴(kuò)散性能及改善機(jī)理等內(nèi)容。
本書具有較強(qiáng)的針對性和參考價值，可供從事納米儲氫復(fù)合材料制備及性能研究的科研人員和管理人員參考，也可供高等學(xué)校能源工程、材料工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。
劉菲，博士，太原工業(yè)學(xué)院材料工程系副教授，太原工業(yè)學(xué)院材料工程系黨總支副書記。主要研究方向?yàn)樾履茉床牧吓c器件，主要從事新能源材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用的相關(guān)研究，具體涉及電解制氫、氫能的純化、存儲與利用等。近年來，作為負(fù)責(zé)人主持山西省應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、山西省高�？萍紕�(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、橫向課題等，參研國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家科技攻關(guān)項(xiàng)目、山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等10余項(xiàng)，在Advanced Composites and Hybrid Materials、International Journal of Hydrogen Energy、Journal of Alloys and Compounds、稀有金屬材料與工程、功能材料、復(fù)合材料學(xué)報等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表文章十余篇，發(fā)明專利、實(shí)用新型專利授權(quán)8項(xiàng)。獲“中國化工學(xué)會科技進(jìn)步獎”。
第1章緒論 001
1.1氫能概述 002
1.2儲氫材料 006
1.2.1三維儲氫材料性能研究進(jìn)展及發(fā)展 008
1.2.2二維儲氫材料性能研究進(jìn)展及發(fā)展 012
1.3硅基納米片儲氫材料的研究 013
1.3.1硅基納米片的儲氫性能 013
1.3.2常見的硅基納米片制備方法 016
1.4本書的框架結(jié)構(gòu)、研究方法和技術(shù)路線 020
1.4.1本書的框架結(jié)構(gòu) 020
1.4.2研究方法和技術(shù)路線 020
參考文獻(xiàn) 021
第2章硅基納米片的制備及儲氫性能研究 027
2.1硅基納米片的制備 029
2.1.1實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備 029
2.1.2制備工藝 030
2.1.3材料結(jié)構(gòu)表征及性能測試 031
2.2硅基納米片的表征與分析討論 032
2.2.1硅基納米片的形貌分析 032
2.2.2硅基納米片的成分分析 040
2.2.3硅基納米片的比表面積和孔徑分析 046
2.3硅基納米片的氣態(tài)儲氫性能分析 047
2.3.1硅基納米片的儲氫熱力學(xué)性能研究 047
2.3.2硅基納米片的儲氫動力學(xué)性能研究 051
2.3.3硅基納米片的循環(huán)穩(wěn)定性能研究 052
2.4醇溶劑對硅基納米片結(jié)構(gòu)、形貌和儲氫性能的影響機(jī)理 054
2.5硅基納米片的應(yīng)用 057
參考文獻(xiàn) 059
第3章硅基納米片復(fù)合Cu3（BTC）2的制備及儲氫性能研究 062
3.1硅基納米片復(fù)合Cu3（BTC）2的制備 063
3.1.1實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備 063
3.1.2制備工藝 065
3.1.3材料結(jié)構(gòu)表征及性能測試 067
3.2Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2反應(yīng)條件的確定與參數(shù)優(yōu)化 068
3.2.1Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2的結(jié)構(gòu)與形貌分析 068
3.2.2Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2的比表面積與孔徑分布分析 077
3.2.3Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2的電化學(xué)性能測試與分析 079
3.3Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2氣態(tài)儲氫性能分析 084
3.3.1Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2儲氫熱力學(xué)性能分析 084
3.3.2Cu3（BTC）2和SNS@Cu3（BTC）2儲氫動力學(xué)性能分析 087
3.4Cu3（BTC）2原位復(fù)合改善SNS儲氫性能的機(jī)理分析 089
3.4.1材料結(jié)構(gòu)對SNS@Cu3（BTC）2儲氫性能的影響 090
3.4.2SNS@Cu3（BTC）2的電子狀態(tài)對材料儲氫性能的影響 094
3.5硅基納米片復(fù)合Cu3（BTC）2的應(yīng)用 097
參考文獻(xiàn) 099
第4章過渡金屬Pd、Ni共沉積修飾硅基納米片的制備及儲氫性能研究 102
4.1過渡金屬Pd、Ni共沉積修飾硅基納米片的制備 104
4.1.1實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備 104
4.1.2制備工藝 105
4.1.3材料結(jié)構(gòu)表征及性能測試 106
4.2Pd-Ni/SNS的表征與分析討論 108
4.2.1Pd-Ni/SNS的成分與結(jié)構(gòu)分析 108
4.2.2Pd-Ni/SNS的微觀形貌分析 110
4.3Pd-Ni/SNS電化學(xué)性能測試與分析 116
4.4Pd-Ni/SNS氣態(tài)儲氫性能測試與分析 117
4.4.1Pd-Ni/SNS的儲氫熱力學(xué)性能分析 117
4.4.2Pd-Ni/SNS的儲氫動力學(xué)性能分析 120
4.5Pd Ni共沉積改善硅基納米片儲氫性能的機(jī)理分析 122
4.5.1電子結(jié)構(gòu)對Pd-Ni/SNS氫吸附性能的影響 123
4.5.2Pd-Ni/SNS的氫溢流機(jī)制 126
4.6過渡金屬Pd、Ni共沉積修飾硅基納米片的應(yīng)用 128
參考文獻(xiàn) 130
第5章過渡金屬Pd、堿金屬Li共沉積修飾硅基納米片的制備及儲氫性能研究 131
5.1過渡金屬Pd、堿金屬Li共沉積修飾硅基納米片的制備 133
5.1.1實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備 133
5.1.2制備工藝 134
5.1.3材料結(jié)構(gòu)表征及性能測試 135
5.2Pd-Li/SNS的表征與分析討論 135
5.2.1Pd-Li/SNS的成分與結(jié)構(gòu)分析 135
5.2.2Pd-Li/SNS的微觀形貌分析 137
5.3Pd-Li/SNS電化學(xué)性能測試與分析 145
5.4Pd-Li/SNS氣態(tài)儲氫性能測試與分析 147
5.4.1Pd-Li/SNS的儲氫熱力學(xué)性能分析 147
5.4.2Pd-Li/SNS的儲氫動力學(xué)性能分析 149
5.5Pd Li共沉積改善硅基納米片儲氫性能的機(jī)理分析 151
5.5.1電子結(jié)構(gòu)對Pd-Li/SNS氫吸附性能的影響 152
5.5.2金屬種類對Pd-Li/SNS氫吸附性能的影響 155
5.6過渡金屬Pd、堿金屬Li共沉積修飾硅基納米片的應(yīng)用 157
參考文獻(xiàn) 159
第6章結(jié)論與趨勢分析 162
6.1結(jié)論 163
6.2創(chuàng)新點(diǎn) 165
6.3趨勢分析 166
6.3.1硅基納米片的制備及改性方法 166
6.3.2硅基納米片的性能研究及應(yīng)用 167
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