




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
摘要新能源技術(shù)的提出早已有之,其中太陽能、地熱能、風能等早就被人類利用,但是,對這些新能源進行大規(guī)模的開發(fā)利用的技術(shù)還不成熟。氫能作為新能源的一種,也處于這樣的尷尬局面之中。阻礙氫能大規(guī)模開發(fā)利用的關(guān)鍵障礙就是氫氣的快速制取和安全儲運。以鋁為基礎(chǔ)制備出氫能的能源和轉(zhuǎn)換材料是解決這一問題的新思路。但是鋁由于其性質(zhì)活潑,在空氣中會形成一層致密的氧化膜,使純鋁在水中幾乎不發(fā)生反應。實現(xiàn)鋁水解制氫的關(guān)鍵就是要破壞這層氧化膜。本論文主要采用向Al中添加Ga、In、Sn、Li等活潑金屬制備出鋁合金這一技術(shù)來破壞這層氧化膜,提高Al的反應活性,達到快速制氫的目的。通過對制備出的Al-Ga、Al-Ga-In-Sn、Al-Ga-Li合金在不同成分和溫度下的制氫檢測實驗,我們發(fā)現(xiàn)用真空碳管電阻爐制備出的Al-Ga合金,即使在Ga含量高達30%時,最大的產(chǎn)氫效率也只有6%。而Al-Ga-In-Sn合金則能與水劇烈反應,在綜合考慮生產(chǎn)能耗、成本和產(chǎn)氫效果等因素下,Al90-Ga7-In2-Sn1合金的制氫效果最令人滿意,可以達到100%的制氫量,更是可以在5分鐘左右就可以反應結(jié)束。向Al-Ga系材料中添加活性金屬可以提高鋁水解的活性,是獲得較好制氫效果的有效方法。關(guān)鍵詞:氫能,水解制氫,Al-Ga合金、Al-Ga-In-Sn合金、Al-Ga-Li合金AbstractWhilethenewenergytechnologieshavelongbeenproposed,andsolarenergy,geothermalenergy,windenergyandsoonhavebeenhumanusedforalongtime,thesenewenergydevelopmentandutilizationoflarge-scaletechnologyisnotmatureyet.Hydrogen,oneofthenewenergy,isalsoinsuchembarrassingsituation.Fastgeneration,safestorageanddeliveryofhydrogenhavebecomethemainobstacle,whichrestricthydrogenenergydevelopmentandutilization.AnewideatosolvethisproblemistopreparedaAl-basedmaterialasamaterialforenergyreservesandconversion.Aluminumisthematerialofperfectchoiceforhydrolysishydrogenproduction.However,alayerofinertthinoxidefilmiseasilyformedonthealuminumsurfacebecauseofitslivelynature,whichpreventswaterfromcontactingwithAImetalsurface.ThekeyofhydrogengenerationbysplittingwaterwithAIistodestroytheinertthinoxidefilm.Todestroythislayeroftheoxidefilm,improvingthereactivityofAl,andachieverapidhydrogenproductionpurposes,inthethesis,weprepareanaluminumalloybyaddingactivemetalsinAlsuchasGa,In,Sn,Li,etc.BytheexperimentdetectingtheabilityofAl-Ga,Al-Ga-In-Sn,Al-Ga-Lialloyatdifferentcomponentandtemperatures,wefoundthattheAl-Gaalloy,preparedbythevacuumcarbontuberesistancefurnace,iscapableofhydrolyzinghydrogenproduction,butwithalittlehydrogenproduction,evenwhenGacontentis30%.However,Al-Ga-In-Snalloypreparedbythevacuumcarbontuberesistancefurnacehaveawater-stronglyhydrolyzablehydrogenproduction.Inconsideringtheproductionofenergy,costs,effectandotherfactors,theAl90-Ga7-In2-Sn1alloyhasthemostsatisfactoryresults,themaximumhydrogenyieldcanreach100%,andthereactiontimeonlyneed5minutes.AddingtotheactivemetalintheAl-Ga-basedmaterialcanincreasetheactivityofthehydrolysisofaluminum,whichisaneffectivemethodtoobtainabettereffectinhydrogengeneration.Keywords:hydrogen,hydrolysisofhydrogenproduction,Al-Gaalloy,Al-Ga-In-Snalloy,Al-Ga-Lialloy目錄TOC\o"1-3"\h\u26723摘要 ⑷綜合考慮生產(chǎn)能耗、成本和產(chǎn)氫效果等因素,發(fā)現(xiàn)Al90-Ga7-In2-Sn1合金配比最適宜工藝制氫技術(shù)。4.2鋁基合金制氫的前景與展望和傳統(tǒng)方法相比,采用鋁基合金作氫能的儲能和能源轉(zhuǎn)換材料有著無可比擬的優(yōu)勢,但仍需進一步研究。尋找更廉價的合金添加劑,制備出更高效、快捷的鋁基合金有待后來人的繼續(xù)努力。參考文獻[1]宋永臣,寧亞東,金東旭.氫能技術(shù).北京:科學出版社,2009.20~50[2]毛宗強.氫能--21世紀的綠色能源.北京:化學工業(yè)出版社,2005.1~30[3]WangHZ,LeungDYC,LeungMKH,etal.Areviewonhydrogenproductionusingaluminumandaluminumalloys.RenewableandSustainableEnergyReviews,2009.13(4):845-853[4]歐訓民.氫能制取和儲存技術(shù)研究發(fā)展綜述.能源研究與信息,2009.25(1):1~4[5]SimPsonAP,LutzAE.ExergyanalysisofhydrogenProductionviasteammethanereforming.InternationalJoumalofHydrogenEnergy,2007.32(18):4811~4820[6]NiM,LeungMKH,LeungDYC,etal.Areviewandrecentdevelopmentsinphotocatalyticwater-splittingusingTiO2forhydrogenproduction.RenewableSustainableEnergyReviews,2007.11(3):401~425[7]RamB.GuPta.HydrogenFuel:Produetion,TransportandStorage.BocaRaton:CRCPress,Taylor&FrancisGroup,2009.3~32[8]吳濤,張會生.重整制氫技術(shù)及其研究進展.能源技術(shù),2006.27(4):161~164[9]Evangelostzimsa,StathisD.Peteves.Theimpactofcarbonsequestrationontheproductioncostofelectricityandhydrogenfromcoalandnatural-gastechnologiesinEuropeinthemediumterm[J].Energy,2005.30(14):2672~2689.[10]孫艷,蘇偉,周理.氫燃料.北京:化學工業(yè)出版社,2005.2~20[11]M.Momirlan,T.veziroslu.Recentdirectionsofworldhydrogenproduction[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,1999,3:219~231[12]周潔,鄭穎平,謝吉虹.制氫技術(shù)研究進展及在燃料電池中的應用前景.化工時刊,2007,21(5):71~75[13]Abdel-aalHk,Kyu-SungSim.JournalofHydrogenEnergy1992,18:359~367[14]TzimasE,FiliouC,PetevesSD,VeyretJB.Hydrogenstorage:Stateoftheartandfutureperspective.EuropeanCommission,DirectorateGeneralJointResearchCentre,InstituteforEnergy,Petten,theNetherlands.Availableat<http://ie.jrc.ec.europa.eu/publications/scientific_publications/2003/P2003-181=EUR20995EN.pdf>;2003[15]尚福亮,楊海濤.氫能的制備、存儲與應用.廣東化工,2006,33(2):7~9[16]尚福亮,楊海濤,韓海濤.多孔吸附儲氫材料研究進展[J].化工時刊,2006,20(3):58—61.[17]白朔,侯鵬翔,范月英等.材料研究學報,2001,30:77[18]FanYY.LiaoB.LiuMHydrogenuptakeinvapor-growncarbonnanofibers1999[19]ToribioJ,KharinV.Effectofresidualstress-strainprofilesonhydrogen-inducedfractureofpretressingsteelwires[J].MaterSci,2006,42(2):263[20]MaximilianFichtner,JensEngel,OlafFuhr,etal.Nanocrystallinealuminiumhydridesforhydrogenstorage[J].MaterSciEng,2004,B108:42[21]DedrickDE,KanouffMP,ReplogleBC,etal.Thermalpropertiescharacterizationofsodiumalanates[J].JAlloysComp,2005,389:299[22]OzolinsV,MajzoubEH,UdovicTJ.ElectronicstructureandrietveldrefinementparametersofTi-dopedsodiumalanates[J].JAlloysComp,2004,375:1[23]李伊.鋁的親氧性及酸堿兩性解析.四川文理學院學報,2008,15:157~15938(1928):179~186[24]WangHZetal.Areviewonhydrogenproductionusingaluminumandaluminumalloys[J].RenewableandSustainableEnergyReview,2009,13:845~853[25]SHKOLNIKOVEetal.2Wpowersourcebasedonair-hydrogenpolymerelectrolytemembrancefuelcellsandwater-aluminumhydrogenmocro-generator[J].JPowerSources,2008,185:967~972[26]UEHARAK,TAKESHITAH,KOTAKAH.Hydrogengasgenerationinthewetcuttingofaluminumanditsalloys[J].JMaterialsProcessingTechnology,2002,127:174~177[27]KANAMESetal.Amethodofgeneratinghydrogengasbyaluminumdissolutioninwater[J].TechnologyReportsoftheOsakaUniverisity,1989[28]HirakiT,TakeuchiM,HisaM,etal.HydrogenProduetionfromwastealuminumatdifferenttemperatures,withLCA.Materialstransactions,2005,46(5):1052~1057[29]LawsonRT.Aluminumcorrosionstudies.I.Potential-PHtemperaturediagramsforaluminum.AustralianJournalofChemistry,1974,27(1):105~127[30]AleksandrovYA,TSyganovaEI,PisarevAL.ReactionofaluminumwithdiluteAqueousNaOHsolutions.RussianJournalofGeneralChemistry,2003,73(5):689~694[31]ChakladerACD.Hydrogengenerationfromwatersplitreaction.USPatent,6582676,2003-06-24[32]Parmuzina,O.Kravchenko.Activationofaluminiummetaltoevolvehydrogenfromwater[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2008,33(12):3073~3076[33]Kravchenko,K.Semenenko,B.Bulychev,andK.Kalmykov.Activationofaluminummetalanditsreactionwithwater[J],JournalofAlloysandCompounds,2005,397(1):58~62[34]M.Q.Fan,F.Xu,andL.X.Sun.StudiesonhydrogengenerationcharacteristicsofhydrolysisoftheballmillingAl-basedmaterialsinpurewater[J],InternationalJournalofHydrogenEnergy,2007,32(14):2809~2815[35]M.V.Trenikhin,A.V.Bubnov,A.I.Nizovskii,andV.K.Duplyakin,ChemicalinteractionoftheIn-GaeutecticwithAlandAl-basealloys[J],InorganicMaterials,2006,42(3):256~260[36]N.A.Plakhotnikova,V.G.Gopienko,A.A.Kolpachev,andG.A.Reznikova.Chemicalreactionofaluminumalloypowderswithwater[J],PowderMetallurgyandMetalCeramics,1988,27(8):605~608.[37]REBOULMC,GIMENEZH,RAMEAUIJ.AproposedactivationmechanismforAlanodes[J].Corrosion,1984,40:366~371[38]NagiraK,ShimizuT.MethodofProducingHydrogenandMaterialUsedTherefore.USPatent,4752463,1988-06-21[39]VillarsP,PrinceA,OkamotoH.Ga-In-SnPhaseDiagram.HandbookofTernaryAlloyPhaseDiagrams,ASMInternatio
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 五年級上冊科學教學設(shè)計-第五節(jié) 擺的快慢 教科版
- 2025年大二自我鑒定500字(16篇)
- 人教版七年級上冊第三單元《第2課 精美的報刊》教學設(shè)計
- 四年級數(shù)學上冊 三 乘法練習三教學設(shè)計 北師大版
- 有關(guān)班主任的工作計劃(17篇)
- 科學室工作總結(jié)(5篇)
- 初中英語外研版 (新標準)九年級下冊Unit 1 Heres to our friendship and the future教學設(shè)計及反思
- 13《人物描寫一組》第二課時《巧用多種方法寫“活”身邊人物》教學設(shè)計-2023-2024學年五年級語文下冊統(tǒng)編版
- “時間從哪里來”跨學科主題教學設(shè)計
- 學期結(jié)束自我總結(jié)范文300字(4篇)
- 輔警法律知識培訓課件
- 煤炭行業(yè)煤層氣開發(fā)與利用考核試卷
- 2024年8月CCAA注冊審核員OHSMS職業(yè)健康安全管理體系基礎(chǔ)知識考試題目含解析
- 《工程建設(shè)標準強制性條文》(水利工程部分)
- 后所村城中村改造建設(shè)項目節(jié)能評估報告
- 中小學班主任工作指南
- DB35∕T 2174-2024 改良酸性土壤專用有機肥料通 用技術(shù)要求
- 北師大版數(shù)學五年級下冊《確定位置》課件教學課件
- 遼寧葫蘆島協(xié)作校2025屆高三第二次聯(lián)考生物試卷含解析
- DL∕T 1396-2014 水電建設(shè)項目文件收集與檔案整 理規(guī)范
- 2024年紀檢監(jiān)察綜合業(yè)務(wù)知識考試題庫及參考答案(完整版)
評論
0/150
提交評論