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储氢材料在高考化学中的考查

2021-04-09江西

教学考试(高考化学) 2021年1期

江西

能源和资源是人类赖以生存和发展的源泉,随着社会的快速发展,全球能源和资源加速消耗,人类将面对能源和资源枯竭的严重挑战,因此,新能源开发利用受到越来越多的关注。新能源一方面可补充传统能源,另一方面可有效降低环境污染。在新的能源领域中,洁净无污染的氢能利用技术正在以飞快的速度发展,已引起工业界的热切关注。氢气的储存是氢能利用技术的主要难题,近年来储氢材料的研究取得了巨大的进展,本文总结归纳了常见的储氢材料以及此类物质在高考化学中的考查,以期对复习备考有一定的帮助。

一、储氢材料综述

1.储氢材料分类

储氢材料可分为金属合金储氢材料、配位氢化物储氢材料、有机液体储氢材料以及碳质储氢材料。

1.1 金属合金储氢材料

储氢合金按合金组成不同可以划分为AB5型、AB2型和AB3.0~3.5型等。其中A是一种吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素,B是一种吸氢量很小或不吸氢的元素,但氢在其中可移动。A控制储氢量,B控制吸放氢的可逆性,起调节生成热与分解压力的作用。

表1 金属合金储氢材料

1.2 配位氢化物储氢材料

配位氢化物主要是由[AlH4]-、[BH4]-、[NH2]-等配位阴离子和Li、Na、Mg等金属阳离子形成,如铝氢化物、硼氢化物、氮氢化物、氨硼烷化合物等。

表2 配位氢化物储氢材料

1.3 有机液体储氢材料

有机液体储氢技术主要借助有机物与氢气的可逆反应来实现加氢与脱氢。通常使用的脱氢催化剂为负载型金属催化剂,活性组分为Pt、Pd、Rh、Ni、Co等,载体为Al2O3、SiO2、活性炭等。……

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