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NaBH_4基复合可逆储氢材料制备及其吸放氢机理研究氢能是一种高效可再生的清洁能源,而目前其应用的关键问题在于开发高体积和质量储氢密度的储氢材料。
在多种可选择的储氢材料中,金属复杂氢化物具有储氢容量高、安全性好的优势,未来应用前景广阔。
然而目前还没有一种氢化物能够同时满足美国能源局（DOE）关于车载储氢系统对储氢材料的所有要求,包括储氢容量、反应焓、反应动力学等。
现有的高容量储氢材料通常都存在吸/放氢温度较高,可逆性差等缺陷,亟待改善。
本文选择具有高储氢密度的硼氢化钠（NaBH<sub>4</sub>）为研究对象,通过添加去稳定剂、催化剂或引入石墨烯纳米包覆限域等方法,来改善NaBH<sub>4</sub>吸放氢的反应热力学和动力学性能,从而实现其高效可逆储放氢。
首先通过高能球磨法,以镧系氟化物（LnF<sub>3</sub>,Ln=La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Ho、Er和Yb）作为去稳定剂,制备了多种吸/放氢速度快、储氢条件温和的NaBH<sub>4</sub>基复合可逆储氢材料（NaBH<sub>4</sub>-LnF<sub>3</sub>）体系。
其次,通过湿化学法获得了石墨烯“胶囊”包裹NaBH<sub>4</sub>纳米晶的高容量复合可逆储氢体系（NaBH<sub>4</sub>@graphene）。
本论文探索了以上NaBH<sub>4</sub>基可逆储氢体系的吸放氢性能和机制,所得到的主要研究结果如下:1.研究和对比了3NaBH<sub>4</sub>-LaF<sub>3</sub>和3NaBH<sub>4</sub>-LaH<sub>2</sub>复合体系的储氢性能,并探索F<sup>-</sup>离子和H<sup>-</sup>在吸/放氢过程中的不同作用。
硼氢化钠催化水解制氢研究进展梁艳戴洪斌**王平( 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室沈阳110016 )摘要硼氢化钠（NaBH4）催化水解制氢是一项具备车载氢源应用前景的储氢/制氢一体化技术，该技术具有储氢效率高、安全、方便、对环境友好等特点，目前，它已成为各种储氢/制氢技术研究的热点。
介绍了NaBH4催化水解制氢的原理，综述了制氢催化剂、反应动力学、反应机理、反应装置的设计和反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)的再生最新研究进展，并对该技术的应用前景进行了展望。
关键词硼氢化钠储氢/制氢催化剂反应动力学制氢装置中图分类号: TM911.4;TQ116.2文献标识码：A文章编号：1005-281X(2008)-0000-00Progress in Study of Hydrogen Generation from Catalytic Hydrolysis ofSodium Borohydride SolutionLiang Yan Dai Hongbin**Wang Ping(Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy ofScience, Shenyan 110016, China)Abstract Hydrogen generation (HG) from catalytic hydrolysis of sodium borohydride (NaBH4) solution is a promising on-board hydrogen storage/generation integrated technology in the practical application. Currently, attention is being extensively paid to NaBH4-based catalytic hydrolysis system due to its advantages of high hydrogen capacity, safety, convenience, the environmentally benign hydrolysis production and so forth. This perspective presents the principle of HG from NaBH4 solution, and reviews the current progresses in HG system of the hydrolysis of the catalyst, reaction kinetics, reaction mechanism, design of reaction generator and recycle of hydrolysis production, aiming at providing an outline of forefront of the technology for the practical application.Keywords Sodium borohydride; Hydrogen storage/generation; Catalyst; Reaction kinetics; Hydrogen generator能源是人类生存和发展的基础，当前主要依靠的化石能源终将耗竭，能源价值凸现，为向可持续能源系统过渡，发展大规模可再生能源是主要方法。
硼氢化钠水解制氢的研究
近期，硼氢化钠已经成为最具前景的氢源之一，由于具有强大的腐蚀性，一般的储存和运输方式难以实现。
为此，有必要探索一种安全、有效的方法，以解决硼氢化钠的储存和运输问题，同时实现其高效制氢。
硼氢化钠水解制氢工艺的研究，是当前氢能领域发展的热点，但是，目前的技术存在一定的问题，如不能有效控制反应温度，催化剂的选择也有限，这使得与一般技术有较大的差别，影响制氢效率。
因此，硼氢化钠水解制氢工艺的研究，关键是要改进其反应温度，尽可能降低反应的温度，以及增加催化剂的选择。
首先，可以通过优化反应体系中的组成，改变反应温度的变化情况。
其次，可以尝试使用多种催化剂。
例如，硼氢化钠是一种具有较为活泼的无机催化剂，能够有效抑制制氢反应中的挥发性物质，从而提高制氢效率。
另外，也可以研究金属催化剂的应用，以及有机催化剂选择与应用问题。
最后，可以尝试利用光催化来改善反应条件，有效控制反应温度。
通过综合运用以上技术，可以有效解决硼氢化钠水解制氢工艺的问题，实现其高效制氢。
在未来，硼氢化钠水解制氢工艺的发展将是氢能领域发展的重要方向，因此，加强研究，将有助于推动氢能领域的发展。
总之，硼氢化钠水解制氢的研究是当前非常重要的氢能技术，发挥其优势，进而推动氢能技术的发展。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2009年第28卷增刊·208·化工进展硼氢化钠的制备及水解制氢刘吉平，吴光波（北京理工大学材料学院，北京 100081）摘要：NaBH4的制备已有数种方法的报道，其中以硼酸三甲酯和硼砂为原料的Schlesinger法（湿法）和Bayer 法（干法）是可以实现工业化的两种重要工艺。
而硼氢化钠的水解研究在此之前报道较少，本文研究了NaBH4的工业制备及常温下水解硼氢化钠制氢的反应及其动力学，探索了水解制氢及应用。
关键词：NaBH4；制备；水解制氢；动力学硼氢化钠简称钠硼氢。
分子式NaBH4，相对分子质量37.83，相对密度1.074 g/cm3。
熔点为497 ℃。
硼氢化钠产品有粉状，也有水溶液。
固体为白色结晶粉末，立方面心晶体，而水溶液呈碱性黄棕色，有较高的热稳定性，在干燥空气中300℃分解，在真空中400℃分解，在氮气氛中503℃分解，而在氢气氛中512℃才开始分解[1-2]。
NaBH4在空气中吸收水分，当相对湿度大于25%时生成NaBH4·2H2O，同时伴随缓慢分解。
NaBH4溶于水、液氨、胺类，微溶于甲醇、乙醇、四氢呋喃，不溶于乙醚、苯、烃。
NaBH4具有强的还原性，在有机化学和无机化学方面有着广泛应用。
它能够还原醛、酮、酰氯成醇，在金属氯化物存在时其还原能力显著提高。
在水溶液中，NaBH4能还原Fe3+、Co2+、Ni2+等离子。
硼氢化钠的工业用途是作为药物、染料和其它有机合成产品烯烃聚合的催化剂、还原剂。
用于木材纸浆和黏土漂白的硼氢化钠消费量正在增长。
硼氢化钠也可用作火箭燃料添加剂、制取泡沫塑料的发泡剂、皮革生产和纸张的漂白剂(特别是新闻纸，可较好地解决保存的泛黄问题)，还可以用于脱除污水中的重金属(铅、汞)。
硼氢化钠有较强的去污特性。
医药工业用于制造双氢链霉素的氢化剂。
在工业生产上，NaBH4还广泛用于精细化工合成[3]瓮染技术[3-4]非金属及金属材料的化学镀膜[5]、磁性材料制造[3]、贵金属回收[6-7]、工业废水处理[3,8]，也可作为制备含硼化合物的原料。
Ni-P催化硼氢化钠水解制氢性能研究刘楠;沈研;王艳;曹中秋;李申申;姜鼎【摘要】文章通过化学镀法成功制备了Ni-P催化剂,并考察了施镀温度以及还原剂浓度对硼氢化钠水解制氢性能的影响.结果表明.试验中Ni-P催化剂的最优制备条件为施镀温度为50℃,还原剂浓度为0.8 mol/L;此条件下制备的Ni-P催化剂催化硼氢化钠水解放氢的速率为639.7 mL/(min·g),活化能为44.5 kJ/mol.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2015(033)012【总页数】7页(P1880-1886)【关键词】Ni-P催化剂;化学镀;硼氢化钠;催化水解【作者】刘楠;沈研;王艳;曹中秋;李申申;姜鼎【作者单位】沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室,天津300071;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】TQ424.25硼氢化钠（NaBH4）具有较高的质量储氢容量（10.6%），是较有潜力的储氢材料之一[1]～[3]。
溶液酸碱性会影响NaBH4的水解速率，随着溶液pH值的升高，水解速率降低，也就是说，在碱性溶液中NaBH4的水解会受到明显的抑制。
研究发现，在催化剂的作用下，高浓度的氢气可以从碱性的NaBH4溶液中释放出来，并且可以控制反应速率，因此，催化剂在氢气的制备过程中起到了重要的作用。
到目前为止，科研工作者报道了多种催化NaBH4水解制氢的催化剂，主要包括贵金属（如Pt，Ru）及其合金或复合物，如 Pt/LiCoO2[4]，Pt-Ru[5]，Ru[6]等。
这些贵金属基催化剂对NaBH4的水解放氢性能有很高的催化活性，但是由于贵金属的价格比较昂贵，限制了其广泛应用。
储氢材料的制备及其性能研究一、引言近年来，随着氢能源的逐渐兴起，储氢技术成为一个备受关注的领域。
在储氢技术中，储氢材料的选择至关重要，因为它不仅影响着氢气的存储效率和安全性，还对氢能源的应用产生了重要的影响。
本文将探讨储氢材料的制备及其性能研究，为相关研究提供一些思路和参考。
二、储氢材料的种类目前储氢材料主要分为物理吸附型和化学吸附型两种。
物理吸附型储氢材料是将氢气吸附在多孔材料表面上，如活性炭、纳米孔材料等；化学吸附型储氢材料是将氢原子与材料中的化学键发生反应，如金属氢化物、碱金属硼化物等。
三、储氢材料的制备方法多孔材料法、浸渍法、共沉淀法、气相沉积法等都是制备各类储氢材料的常用方法。
多孔材料法以活性炭为代表，其制备过程中通过表面活性剂的使用可以控制多孔结构的大小和数量，从而实现对吸附性能的调控。
浸渍法一般将多孔材料浸泡在含有储氢材料的溶液中，通过干燥和高温处理，使储氢材料生成在多孔材料表面，如金属有机框架材料。
共沉淀法则是将多种金属离子一起混合在一起，形成沉淀，并通过煅烧等方式进行处理。
气相沉积法则是以化学气相沉积法为代表，利用化学反应在材料表面沉积制备所需储氢材料。
四、储氢材料的性能研究从储氢材料的性能来看，主要包含其储氢容量、放氢能力、循环稳定性等方面。
其中，储氢容量是指储氢材料单位质量所能吸附氢气的量，其大小决定了储氢体积大小。
放氢能力是指储氢材料在规定条件下的释氢速率和放氢量，主要影响储氢材料在氢气供应上的实用价值。
循环稳定性则是指储氢材料经过多次的充放氢循环后，其储氢容量等性能是否有所降低。
储氢材料的研究主要挑战在于如何兼顾储氢容量和放氢速率的平衡，同时保持循环稳定性。
目前，研究中主要有以下几种方法：1、改变储氢材料的多孔结构通过调节储氢材料的多孔结构，可以显著提高其储氢容量和放氢速率。
此外，改变多孔材料的孔径和孔体积，也可增加储氢容量。
2、引入氮、氧、硫等功能化基团引入一些含有氮、氧、硫等功能化基团的物质，可以提高储氢材料的储氢容量和放氢速率，同时增加其循环稳定性。
硼氢化钠水解制氢方法及催化材料的研究的开题报告题目：硼氢化钠水解制氢方法及催化材料的研究一、选题背景氢气作为一种清洁的能源已经广泛应用。
硼氢化钠（NaBH4）是一种重要的氢源，其在储氢、制氢等方面有着广泛的应用前景。
水解制氢是一种有效的利用硼氢化钠制氢的方法，其反应方程式为：NaBH4 + 2H2O → NaBO2 + 4H2目前，硼氢化钠水解制氢的研究主要集中于催化剂的开发和性能改进。
因此，本研究拟探究硼氢化钠水解制氢方法，并通过催化材料的研究和分析，提出一种高效、经济和可持续的制氢方法。
二、研究目的和内容1. 硼氢化钠水解制氢反应及其机理的研究。
2. 合成不同催化剂材料及其对水解制氢反应的催化性能进行表征和分析。
3. 通过优化催化剂的制备条件，改进硼氢化钠水解制氢反应的催化效率。
4. 评估改进后的硼氢化钠水解制氢方法在制氢领域的应用前景。
三、研究方法1. 采用常规化学合成的方法，制备不同催化剂材料，如Co、Ni、Cu 等金属的氢氧化物等。
2. 通过SEM、TEM和XRD等手段对合成的催化剂材料进行表征和分析。
3. 测定不同催化剂对硼氢化钠水解制氢反应的催化性能，如反应速率、反应活性等。
4. 通过响应面法等方法优化催化剂的制备条件，提高硼氢化钠水解制氢反应的催化效率。
5. 评估改进后的硼氢化钠水解制氢方法在实际应用中的效果，并对其应用前景进行分析。
四、研究意义1. 提高硼氢化钠水解制氢反应的催化效率，降低生产成本。
2. 探究硼氢化钠水解制氢反应的催化机理，为制定新的催化剂设计和优化提供基础。
3. 推进清洁和可持续能源领域研究的发展。
4. 为实现我国清洁能源、低碳经济的战略目标提供技术支撑。
五、进度安排1. 第一年：研究硼氢化钠水解制氢反应及其机理。
2. 第二年：对不同催化剂材料的制备和催化性能进行表征和分析。
3. 第三年：优化催化剂的制备条件，提高硼氢化钠水解制氢反应的催化效率。
4. 第四年：评估改进后的硼氢化钠水解制氢方法在实际应用中的效果，并对其应用前景进行分析。
储氢材料的制备及其性能研究储氢材料是一种能够吸附、储存和释放氢气的材料，被广泛应用于氢能源技术中。
由于氢气具有高能量密度和零排放的特点，储氢材料的制备及其性能研究成为了当前氢能源研究的热点之一、本文将探讨储氢材料的制备方法以及其性能研究进展。
储氢材料的制备方法可以分为物理吸附法、化学吸附法和合金化法。
物理吸附法是利用储氢材料表面的孔隙结构吸附氢气分子，常用的物理吸附材料包括活性炭、金属有机骨架材料（MOFs）和多孔硅等。
化学吸附法是通过化学反应使储氢材料与氢气发生化学反应，形成化合物储存氢气。
常用的化学吸附材料包括金属氢化物和硼氢化物等。
合金化法是将氢与金属形成氢化物，储存在金属的晶格中。
合金化材料能够在较低的温度和压力下吸附和释放氢气。
储氢材料的性能研究主要包括储氢容量、吸附/解吸速率和循环稳定性等方面。
储氢容量是评价储氢材料的重要指标之一，表示单位质量或单位体积储氢材料能够吸附的氢气量。
吸附/解吸速率则衡量了储氢材料吸附和释放氢气的速度，对于储氢材料的实际应用具有重要意义。
循环稳定性是指储氢材料在多次吸附和释放氢气的循环过程中能否保持其储氢性能的稳定性。
近年来，研究人员通过改变储氢材料的结构和组成，改善了储氢材料的性能。
例如，通过改变活性炭的孔隙结构和表面化学性质，可调控其吸附和解吸氢气的能力。
MOFs具有高度可调性，可以通过选择不同的金属和配体来调控其储氢性能。
金属氢化物和硼氢化物储氢容量大，但循环稳定性较差，研究人员通过合金化和表面改性等方法来提高其循环稳定性。
此外，还有一些新型储氢材料的研究，如金纳米颗粒、过渡金属硅材料等，这些材料在储氢容量和储氢动力学等方面表现出优越性能。
总之，储氢材料的制备及其性能研究是氢能源技术发展的重要内容。
通过改进储氢材料的制备工艺和结构设计，以及加大对储氢材料性能的研究力度，将有助于提高储氢材料的储氢容量、吸附/解吸速率和循环稳定性等性能，推动氢能源技术的发展。
硼氢化钠水解产氢催化剂的研究进展概述XXX(中南大学化学化工学院，湖南.长沙，410083)摘要：氢能是未来的清洁能源，H2又是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的理想燃料。
通过水解碱或碱土金属氢化物制氢已经引起了许多课题组广泛的关注，在这些化学物质中NaBH4水解制氢被认为是一种安全，方便，实用性强的技术，近年来硼氢化钠水解制氢技术则取得了很大的发展。
为满足现场制氢需要，使用高性能催化剂可以大大加快产氢速度。
另外，该技术应用到生产实践中的进展过程如何，将在下文做一个简单概述。
关键词：硼氢化钠；制氢；催化剂；应用进展简介；1.氢气的应用前景研究表明，单位质量的氢燃烧时所放出的热能是汽油的三倍，所以氢是一种非常高效的气体燃料。
氢气燃烧或者通过电化学过程输出能量后的产物为水，不会带来环境污染或破坏生态平衡，已被人们广泛地看作是一种理想的绿色能源。
应用前景广阔。
氢气可以直接作为内燃机的燃料，也可以作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)所使用的燃料，应用前景广阔。
2.硼氢化钠溶液体系作为储氢载体的储氢方法①引入我们知道，安全高效而且低成本的氢储存输运技术的开发是制约氢能广泛应用的关键之一，目前常用的氢气储存方式有高压气态储氢、金属氢化物储氢、物理吸附储氢法如碳纳米管、有机金属骨架材料以及低温液态储氢法等。
但是无论采用哪种方法，在经济成本和安全指标上都各有美中不足。
为了开发移动式燃料电池的供氢系统，最近几年国际和国内都尝试探索了利用硼氢化钠溶液体系作为储氢载体的储氢方法。
NaBH4 水解发生氢气的技术是一种安全、方便的新型发生氢气的技术，也是目前一种比较热门的催化发生氢气的技术，具有原料产物环境友好、储氢量高、储运安全方便、能源利用率高等许多优点，发展前景广阔。
② NaBH4水解发生氢气的反应NaBH4为白色的结晶粉末，在干燥的空气稳定不会分解。
研究表明，NaBH4在其碱性水溶液中的性质极为稳定，但在适当催化剂作用下，NaBH4 溶液能发生如下的水解反应而释放出氢气:NaBH4+2H2O 4H2+NaBO2ΔH= –75kJ/mol H2 （1）根据上式， 1mol NaBH4 与2molH2O 发应可以生成 4molH2，上述反应体系的理论储氢量可达10.6wt%。
金属硼氢化物X（BH4）n储氢材料的第一性原理的研究学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。
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糊黼张王宝园.钟鲐蚴签字日期:训年‘月弓.日签字日期:功年月日.常用的手段。
金属硼氢化物因其高质量的储氢密度在在燃料电池和储热等方面有着良好的潜在应用,由于储氢量大、价格低廉、质量较轻等优越性,被认为是最具有应用前景的储氢材料之一。
金属硼氢化物是以,等形式存在的离子化合物,其中和因其具有较高的储氢浓度成为最有潜力的储氢材料,但是由于和高热稳定性而不易分解,吸放氢温度高以及吸放氢速率相对缓慢使得他们的实际应用更受到限制。
同时,人们发现和比其他碱金属,,稳定性差,存在部分的可逆性,这两种材料已经成为理想的硼氢化物储氢材料。
热稳定性是影响储氢材料的储氢性能得一个重要因素,因此,改变硼氢化物的热稳定性成为储氢性能研究的一个重要话题。
为致力将金属硼氢化物发展为实际应用的储氢材料,改善其较差的吸放氢热力学、动力学性能是必要的。
本文采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法和缀加平面波法,对金属硼氢化物电子结构、合金形成热、电负性和电荷分布、掺杂改性等性质进行了研究,所用软件为和.中的软件。
主要研究内容及其结果如下:本论文主要内容:在第四章中计算了金属硼氢化物的晶格常数、能带结构、态密度、局域电荷分布、电荷分析和合金形成热。
在第五章选取作为研究对象,依托“改性的部分实验结果为背景,建立置换固溶热、合金形成热等微观物理量与合金体系相结构稳定性、解氢性能等宏观性能的对应关系,通过第一性原理的计算方法获得“的微观物理特征量、解氢特性及各种电子结构信息,以、原子置换体系中的、和间隙位置为模型,并考虑生成了,,第二相化合物等实验结果,系统考查了合金化效应对体系解氢性能的影响,基于电子机制的分析,从理论上探讨体系放氢的催化机理。
新型储氢材料的制备与性能研究储氢技术是一种应用广泛、具有重要前景的能源储存技术，其可以在能源需求高峰期满足能源需求。
传统的储氢材料具有储氢能力低、温度过高等问题，严重限制了储氢技术的应用。
为了解决这些问题，近年来，新型储氢材料的制备及其性能研究引起了广泛关注。
新型储氢材料的制备可以使用多种方式，如纳米技术、化学合成等。
其中，纳米技术是一种制备高质量、稳定性好的新型储氢材料的有效途径。
通过纳米技术，可以制备出具有高比表面积、优良催化性能、晶体结构稳定等特点的纳米材料。
例如，先进纳米材料研究中心的研究者通过以NaBH4和TiCl3为原料，采用溶胶-凝胶法合成出了一种NaBH4-TiCl3复合催化剂纳米材料。
该复合催化剂纳米材料在室温下对氢气的放氢活性高达4.4 mol H2/mol，显示出其优良的催化性能。
另外，化学合成也是一种制备新型储氢材料的主要手段。
其中，金属有机框架材料（MOFs）由于具有很高的孔容量和表面积，被认为是一种具有潜力的储氢材料。
中国科学院上海有机化学研究所的研究者通过化学合成，制备出了一种具有优良储氢性能的MOFs储氢材料。
研究结果表明，该MOFs材料在298K下，对氢气的吸氢量达到了3.1 wt%，同时表现出很好的氢气稳定性。
除了制备新型储氢材料外，对储氢材料的性能进行研究也是很重要的。
其中，储氢材料的储氢容量、放氢动力学、循环稳定性等是评价储氢材料性能的关键指标。
例如，北京化工大学的研究者发现，NaBH4-Fe2O3纳米材料的储氢容量为6.7wt%，且催化剂的放氢动力学良好，具有很好的应用前景。
另外，中国科学院物理研究所的研究者研究了一种基于金属有机框架的储氢材料，结果表明该材料的储氢容量高达6.8 wt%，放氢动力学良好，循环稳定性也很好。
总之，新型储氢材料的制备和性能研究具有很大的应用前景，可以为做好可再生能源储存提供有效的方法。
但是，目前还需要进一步的研究来提高储氢材料的储氢容量、放氢动力学和循环稳定性等性能，以满足实际的应用需求。
氢气在钠硼氮化物材料中的储存机理研究氢气是一种具有丰富应用前景的清洁能源，在解决环境污染和能源危机等方面具有重要意义。
然而，由于其密度低、易燃爆等特性，氢气的储存和运输一直是困扰研究者的难题。
钠硼氮化物（NaBH4）因其高氢储存密度、安全性好等特点，成为了目前研究中备受关注的氢贮氢材料之一。
钠硼氮化物材料中氢气的储存机理一直是研究者们探索的重要领域。
通过对其结构和性质的研究，可以更好地了解氢气是如何在其中储存的。
在钠硼氮化物中，氢气可以以吸附态、化学反应态以及其他方式存在，而其储存和释放过程涉及到物质的相变、化学键的形成与断裂等复杂机理。
因此，深入研究氢气在钠硼氮化物材料中的储存机理，不仅可以加深对该材料的理解，也有助于提高氢气储存材料的性能和效率。
钠硼氮化物作为一种多相复合物，在氢气储存中发挥着重要的作用。
其结构中含有丰富的硼氢键和硼硼键，这些键的形成和断裂被认为是氢气储存和释放的关键。
在储氢过程中，氢分子可以通过吸附在材料表面或进入材料内部的方式与硼、钠等元素进行化学反应，形成硼氢化物或其他化合物。
这些化合物在材料中的分布状态和稳定性对氢气的储存和释放具有重要影响。
除了化学反应方式外，物理吸附也是氢气在钠硼氮化物中的储存形式之一。
由于钠硼氮化物的结构中存在大量的孔隙和通道，氢气可以通过物理吸附的方式以氢分子或氢原子的形式存在于材料中。
这种吸附态氢气虽然不能像化学反应态氢气那样释放出巨大的储氢热，但其储存密度相对较高，具有较好的可逆性和稳定性。
在钠硼氮化物材料中，氢气的储存和释放过程还涉及到热力学和动力学等多种因素。
热力学上，在不同温度和压力下，氢气与钠硼氮化物之间的化学反应会发生变化，从而影响氢气的储存和释放性能。
动力学方面，则主要考虑氢气在材料中的扩散速率、反应速率等参数，这些参数决定了氢气的储存和释放速度。
因此，通过研究氢气在钠硼氮化物中的储存机理，可以更好地优化储氢材料的设计和性能。
钠硼氮化物材料作为一种氢储存材料，虽然具有许多优点，但也存在一些挑战与限制。
一种基于硼氢化钠的新型储氢材料研究赵顺禹;张溪【摘要】硼氢化钠的水解产物是一种新的储氢材料,其良好的可逆储氢能力在5MPa氢气压力真空条件下3分钟后在室温下吸收氢150。
根据报道,它已被证明,这两种改变的催化剂NaBH4水解和添加催化剂直接插入接口是两个非常有效进一步提高接口的储氢容量。
对hpsb-y2o3脱氢Ti O2分别掺杂均达到重量2.4%和重量4.6%。
重要的是对hpsb-y2o3可逆的脱氢能力不下降后成功——超循环。
相比之下,对hpsb-ceo2可逆脱氢高达到重量5.9%,在室温下5分钟后3MPa氢气压力150氢吸附。
【期刊名称】《时代农机》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P43-45)【关键词】硼氢化钠;储氢材料;水解产物;可逆容量【作者】赵顺禹;张溪【作者单位】南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099【正文语种】中文【中图分类】TB34目前，由于经济增长对能源的巨大需求，导致能源供应问题与环境污染直接的矛盾日益突出。
新型清洁能源的开发与利用对现代工业的未来发展是非常重要的。
社会已经深刻认识到氢作为获得重复利用的储能是一种可以选择的材料，它的能量燃烧得干净，它是宇宙中最丰富的元素，也是最轻的燃料，也是其单位能量最高的。
然而，围绕氢储存的问题仍然未解决。
固态贮氢是一种理想的方法，因为其具有高密度氢容量，安全性，和潜在的可逆储氢性等特点。
报道称金属构件在一定的物理条件下具有较高表面能吸附约9wt%的氢。
报道还称，锂掺杂的微孔在77K温度下可以吸附6.1wt%的氢。
这工作组的储氢新记录（物理吸附）都是在给定的条件下。
相比之下，储氢能力在室温下吸附明显比物理吸附大的多。
施密特等人提出的对金属复合材料NaAlH4氢化物的研究显示：Na3AlH6铝氢化钠在100Pa的条件内2h氢气到2.4wt%。
到目前为止，许多储氢材料的氢存储能力仍在持续改进，但是仍然相对较少。
硼氢化钠制氢驱动力硼氢化钠（NaBH4）是一种重要的氢源材料，具有高氢含量、易于储存和运输等优点，被广泛应用于氢驱动力技术中。
氢驱动力技术是一种利用氢气作为能源的技术，具有环保、高效、可再生等特点，被认为是未来能源领域的重要发展方向之一。
作为一种强还原剂，硼氢化钠可以在适当的条件下与水反应生成氢气。
其化学反应式可以表示为：2NaBH4 + 2H2O → 2NaBO2 + 4H2在实际应用中，硼氢化钠与催化剂一起使用，可以实现更高效的氢气生成。
常见的催化剂有金属催化剂（如Ni、Co等）、非金属催化剂（如二氧化钛、碳纳米管等）以及复合催化剂等。
催化剂的加入可以降低反应的活化能，促进反应的进行，提高氢气产率。
硼氢化钠制氢驱动力的过程可以分为两个步骤：催化剂的激活和氢气的生成。
首先，催化剂需要被激活，使其具有更好的催化性能。
激活催化剂的方法有很多，常见的方法包括热处理、溶液处理、气体处理等。
激活后的催化剂具有更大的表面积和更丰富的活性位点，可以提高反应速率和氢气产率。
经过催化剂的激活后，硼氢化钠与水反应生成氢气的反应可以进行。
反应条件是影响反应速率和氢气产率的关键因素之一。
温度、压力、溶剂等反应条件的选择需要综合考虑，以实现高效的氢气产生。
此外，反应过程中还需要控制反应物的用量和反应时间，以保证反应的完全进行。
除了与水反应生成氢气外，硼氢化钠还可以与其他化合物发生反应，生成氢气。
例如，硼氢化钠可以与醛类或酮类化合物反应，生成相应醇类化合物和氢气。
这种反应被广泛应用于有机合成领域，可以高效地实现醇类化合物的合成。
硼氢化钠作为一种重要的氢源材料，具有高氢含量、易于储存和运输等优点，被广泛应用于氢驱动力技术中。
通过与催化剂的配合使用，可以实现高效的氢气产生。
硼氢化钠不仅可以与水反应生成氢气，还可以与其他化合物反应，具有广泛的应用前景。
随着氢能技术的不断发展和完善，硼氢化钠制氢驱动力技术将在未来的能源领域中发挥重要作用。
硼氢化钠储氢材料的制备与性能研究艾思奇;齐春雷;张思远【摘要】利用周期换向脉冲电流电解NaBO2制备配位储氢化合物NaBH4,利用碘量滴定法对电解产物进行定性定量测试,实现了在高碱性浓度范围内通过活性物质添加由偏硼酸钠电化学还原制备硼氢化钠的可能性,以电子作为还原剂代替传统合成方法中的金属钠,该合成工艺绿色环保且成本低廉;对电解获得的硼氢化钠进行水解放氢性能研究,金属配位储氢化合物水解放氢具有安全、装置简单和能量密度高等优点;实验中研究了硼氢化钠水解催化放氢系统,探讨不同体系催化剂、稳定剂等因素对系统放氢性能的影响.通过对制得的异相催化剂成分进行表征,并测得不同条件下催化水解反应速率数据,系统的研究了通过化学掺杂制备的Ni-B和Co-B催化剂的催化性能.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2015(032)008【总页数】3页(P21-23)【关键词】NaBH4;电解制备;催化水解;循环利用【作者】艾思奇;齐春雷;张思远【作者单位】中国石油吉林石化公司化工动力一厂,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司化工动力一厂,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司化工动力一厂,吉林吉林132021【正文语种】中文【中图分类】TQ225.2;TQ643.361 实验部分1.1 实验药品及仪器1．1．1 实验药品本实验所用试剂如下:氯化镍(NiCl2·6H2O)，分析纯，北京红星化学厂;硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，分析纯，北京五七六〇一化工厂;硫酸镍(NiSO4·6H2O)，分析纯，天津市永大化学试剂有限公司;硼氢化钠(NaBH4)，分析纯，天津市光复精细化工研究所;氯化钴(CoCl2·6H2O)，分析纯，广东金砂化工厂;氢氧化钠(NaOH)，分析纯，烟台市双双化工有限公司;甲醇(CH3OH)，分析纯，沈阳市华东试剂厂;氯化钠(NaCl)，分析纯，沈阳市华东试剂厂;1．1．2 实验设备本实验所用实验设备如下:电热恒温水浴锅(DK-98-1)，天津市泰斯特仪器有限公司;马弗炉(Hamilab-C)，SYNOTHERM corporation;电子天平(FA2004A)，上海精天电子仪器有限公司;电热鼓风干燥箱(GZX-9023MBE)，上海博远实业有限公司医疗设备厂;磁力搅拌器(HJ-4A)，巩义市予华仪器有限责任公司;晶体管稳压电流(WYJ-401)，阜阳无线电厂;X-射线衍射分析仪(XRD-7000S/L)，日本岛津公司;1.2 实验内容硼氢化钠催化水解的理论反应式为式(1．1)所示，但在实际水解过程需要过量的水参与，如式(2．2)所示．生成的副产物为带有一定量结晶水的偏硼酸钠，式中 x的数值受具体反应条件影响［1-5］．本实验重点研究硼氢化钠水解催化放氢系统．探讨催化剂、稳定剂等因素对该系统放氢性能的影响，为硼氢化钠制氢系统的实用化提供可靠数据．并研究电解水解副产物制备硼氢化钠的工艺过程，实现材料的循环利用．主要研究内容包括:(1)研究不同催化体系对NaBH4催化水解放氢性能的影响．(2)研究利用NaBH4催化水解后产生的Na-BO2进行电解制备NaBH4，以达到循环利用．电解法合成硼氢化钠是以偏硼酸钠为原料，在碱性的条件下还原生成硼氢化钠［6-9］．在阴极上进行的反应为:2 结果与讨论2.1 NaBH4产氢反应的催化剂的制备催化剂制作方法以及产氢效果如表1所示，采用泡沫镍载体在CoCl2溶液中浸渍12 h，100℃烘箱中烘干，然后在马弗炉中恒温300℃加热并氧化6 h，在0．18 mol/L的NaOH稀溶液，反应温度为40℃的条件下，制得的负载型催化剂催化产氢效果最好．由表1可以看出，用马弗炉300℃加热的催化剂在反应时间为2 min时获得氢气体积为235 mL，平均反应速率达到117．5 mL/min，达到整个实验最好效果．表1 催化剂产氢效果催化剂反应时间/min 300℃加热500℃加热1 105 mL 15 mL 2 235 mL 17 mL 3 330 mL 27 mL 4 390 mL 27 mL 5 400 mL 35 mL 10 405 mL 35 mL2.2 NaBH4催化水解制氢本实验分为四组对比实验:第一组:称取0．190 2 g NaBH4于干燥的烧杯中，再分别往烧杯中加入1．5 mL 物质的量浓度为1 mol/L的 NaOH和 8．5 mL蒸馏水，配成0．15 mol/L的NaOH稀溶液，搅拌均匀后倒入40℃恒温水浴的烧瓶中，当烧瓶内溶液温度达到40℃时(经实验验证)，加入浸泡一天后的CoCl2泡沫镍，并立即盖上瓶塞．第二组:把NaOH溶液体积变为10 mL，蒸馏水为90 mL，配成0．1 mol/L的NaOH稀溶液，其他不变，当烧瓶内溶液温度达到40℃时，加入浸泡一天后的NiCl2泡沫镍．第三组:18 mL NaOH溶液和82 mL蒸馏水，配成0．18 mol/L的NaOH稀溶液，其他条件不变，当烧瓶内溶液温度达到40℃时，加入浸泡一天后并用100℃烘干的NiCl2泡沫镍．第四组:18 mL NaOH溶液和82 mL蒸馏水，配成0．18 mol/L的 NaOH稀溶液，其他条件不变，当烧瓶内溶液温度达到40℃时，加入浸泡三天后并用100℃烘干的CoCl2泡沫镍．通过检测以上四组实验生成H2的体积，判断催化剂的产氢效果．根据表2可知:本实验用0．18 mol/L的NaOH稀溶液，在反应温度为40℃时，加入浸泡三天后并用100℃烘干的CoCl2泡沫镍催化剂后的产氢效果是最好的．表2 实验结果分组反应时间/min 1 1．5 2 2．5 3 1 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 2 15 mL 15 mL 15 mL 15 mL 15 mL 3 23 mL 23 mL 23 mL 23 mL 23 mL 4 125 mL 75 mL 65 mL 65 mL 40 mL2.3 电解NaBO2制备NaBH4在具有阳离子交换膜的电解槽阳极槽中加入120 mL 0．1 mol/L的NaOH溶液;阴极槽中加入废液，以碳棒作为阳极，以泡沫镍作为阴极，在常温常压下进行用脉冲电路5 V电压电解5 h，得到NaBH4．电解槽是隔膜电解槽，材料均采用有机玻璃［10］．先通过计算得出所需的有机玻璃的面积及块数，再用少量三氯甲烷和有机玻璃粉末调成的粘合剂涂于有机玻璃板相互接触的外边缘;待其固定以后用加入固化剂的环氧树脂将所有缝隙密封，以确保电解槽的密封性．对于隔膜电解槽，中间用带孔挡板隔开，以便更换隔膜［11］，如图1所示．图1 电解装置及过程电解实验中采用的离子交换膜是Nafion117膜，利用甲醇对其进行预处理．电解制得的NaBH4用碘量法检测其浓度．碘量法可分为直接碘量法和间接碘量法，其中间接碘量法又包括返滴定法和置换滴定法［12］．本实验中采用的分析方法为间接碘量法，KIO3与硼氢化钠的反应式如下:实验中，加入过量的KIO3到电解液中，待其反应完后，再加入1 mol/L的硫酸调节溶液的pH值到酸性，至溶液颜色不再变化后再加入淀粉指示剂，并调节溶液pH到7，最后用已知量的Na2S2O3溶液返滴定，计下所用 Na2S2O3溶液的体积．根据(3．1)、(3．2)、(3．3)3 个反应式，通过Na2S2O3的量来计算电解生成NaBH4的量，得出电解转化效率约为0．2% ～0．3%．3 结论水解制氢催化剂不但应具备较高的活性，催化剂的耐久性(寿命)也极为重要．利用此种催化剂可大大缩短制氢时间，提高活性组分与载体的结合力、改善活性组分抗碱脆和氢脆的能力，快速而高效的得到氢气，并且产氢速率高，安全性高，无污染．在NaBH4产氢实验后，利用废液中高浓度的NaBO2进行电解制备NaBH4．电解法合成硼氢化钠是以降低生产成本为目的而开发的工艺路线，电解法不以金属钠为原料，而用电子代替金属钠作为还原剂，因此，可以较大幅度地降低生产成本．本实验选择泡沫镍作为阴电极，通过电解Na-BO2使产出的硼氢化钠附着在泡沫镍上这一过程，可实现硼氢化钠在直接硼氢化钠燃料电池中的循环使用，推进其商业化进程．参考文献:【相关文献】［1］ Chang，C．，et al，．Ball-milling preparation of one-dimensional Co-carbon nanotube and Co-carbon nanofiber core/shell nanocomposites with high electrochemical hydrogen storage ability［J］．Journal of Power Sources，2014，255:318-324．［2］ Gopalsamy，K．and V．Subramanian．Hydrogen storage capacity of alkali and alkaline earth metal ions doped carbon based materials:A DFT study［J］．International Journal of Hydrogen Energy，2014，39(6):2549-2559．［3］汪云华，王靖坤，赵家春，等．固体储氢材料的研究进展［J］．材料导报，2011，25(5):120-124．［4］王涛，张熙贵，李巨峰，等．硼氢化钠水解制氢的研究［J］．燃料化学学报，2004(9):723-728．［5］ Graetz，J．，et al．．Aluminum hydride as a hydrogen and energy storage material:Past，present and future J［J］．J Alloys Compounds，2011，509:S517-S528．［6］王艳辉，吴迪铺，迟建．氢能及制氢的应用技术现状及发展趋势［J］．化工进展，2001:6-8．［7］韦小茵，张丽娟，梁锦进，等，硼酸盐电化学还原特性研究［J］．化工技术，2003，32(3):1-4．［8］王建强，孙彦平，梁镇海．偏硼酸钠电化学还原制备硼氢化钠初探［J］．太原理工大学学报，2006，37(5):539-542．［9］ James，C．W．，et al．．Fundamental environmental reactivity testing and analysis of the hydrogen storage material 2LiBH4-MgH2［J］．International Journal of Hydrogen Energy，2011，39(3):1371-1381．［10］孙安源．硼的环境水平［J］．国外医学地理分册，2000，21(1):33-35．［11］ Zhou Peng Li，Bin Hong Liu，et al．Preparation of potassium borohydride by a mechano-chemical reaction of saline hydrides with dehydrated borate through ball milling［J］．J Alloys Compounds，2003，354:243-247．［12］ Zhou Peng Li，N Morigazaki，et al．Preparation of sodium borohydride by the reaction of MgH2with dehydrated bora through ball milling at room temperature［J］．J Alloys Compounds，2003，349:232-236．。
