马 俊，李 洁，唐仁英，李文章，陈启元

(1. 中南大学 化学化工学院 有色金属资源化学教育部重点实验室，长沙 410083；2. 湖南稀土金属材料研究院，长沙 410014)

孔道Al2O3/SiO2对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响

马 俊1，李 洁1，唐仁英2，李文章1，陈启元1

(1. 中南大学 化学化工学院 有色金属资源化学教育部重点实验室，长沙 410083；2. 湖南稀土金属材料研究院，长沙 410014)

以机械球磨法制备具有可逆吸放氢性能的NaAlH4-Tm2O3储氢材料体系。利用相同制备方法进一步研究两种不同孔道材料(大孔Al2O3与介孔SiO2)对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响，测试样品的循环吸放氢性能，并对样品吸放氢前后的结构进行表征。结果表明：大孔Al2O3材料的添加并不能明显改善NaAlH4-Tm2O3体系的放氢速率和放氢量，而介孔SiO2的加入使NaAlH4-Tm2O3体系在150 ℃条件下5 h内的首次放氢量(质量分数)达到4.61%, 高于NaAlH4-Tm2O3体系的4.27%，增加了约8.0%。此外，添加介孔SiO2的NaAlH4-Tm2O3体系放氢速率也有所提高。

NaAlH4；Tm2O3；大孔Al2O3；介孔SiO2

Abstract:NaAlH4-Tm2O3hydrogen storage system with reversible capacity was prepared by the ball milling me

t

hod.The mixtures of two different porous materials (macroporous Al2O3and mesoporous SiO2) and NaAlH4-Tm2O3were prepared using the same method, and the influence of the two porous materials on NaAlH4-Tm2O3was investigated. The hydrogen storage capacity and the structure of the samples before and after hydrogen desorption were characterized. The results show that the addition of macroporous Al2O3can not improve the hydrogen release rate and capacity, but with the addition of mesoporous SiO2, NaAlH4-Tm2O3-SiO2system has the maximum hydrogen release amount of 4.61% (mass fraction), about 8.0% higher than that of NaAlH4-Tm2O3. Furthermore, the hydrogen desorption rate of NaAlH4-Tm2O3with mesoporous SiO2is also improved.

Key words:NaAlH4; Tm2O3; macroporous Al2O3; mesoporous SiO2

氢能推广应用的关键在于氢的储存，开发一种性能优越的储氢材料是氢能研究的重要方向。目前针对储氢材料的研究主要集中于碳质储氢材料[1−2]、合金[3−4]、金属氢化物[5−7]。以 NaAlH4为代表的 MAlH4型金属配位氢化物，因其质量储氢密度较高的优点，一直是储氢材料的研究热点。NaAlH4具有以下两步放氢反应过程[8]：式(1)和(2)中所放出H2的量分别为3.75%和1.85%(质量分数)。

在没有对材料进行改性或添加催化剂的情况下，以上两个反应分别发生在210和250 ℃，先后放出氢气的质量分数为3.75%和1.85%，放氢总量为5.6%。自1997年，BOGDANOVIĆ和SCHWICKARDI[8]发现掺杂Ti基催化剂后NaAlH4具有可逆吸放氢性能以来，如何对 NaAlH4进行改性，使其能够在温和的条件下可逆地吸放氢，立即成为储氢材料的研究热点，很多学者对此进行大量研究[9−12]。……