發(fā)布時間：2024-07-02 18:56

　　鎂資源豐富,價格低廉,能量密度高,鎂合金的大量使用導(dǎo)致鎂廢料的循環(huán)利用成為新的問題。鎂/水反應(yīng)制氫是一種理想的制氫技術(shù),其反應(yīng)溫和,產(chǎn)氫效率高,在制得氫氣的同時還能獲得重金屬吸附劑納米氫氧化鎂,具有很好的應(yīng)用前景。鎂/水體系產(chǎn)氫速率與鎂的形態(tài)、反應(yīng)溫度、鹽水介質(zhì)濃度、催化方式等因素密切相關(guān),其對產(chǎn)氫速率的影響規(guī)律是本文研究的重點(diǎn)。本文探索了鎂粉、鎂帶、鎂合金在不同反應(yīng)條件下產(chǎn)氫速率的變化規(guī)律,對產(chǎn)氫性能的影響規(guī)律做了分析。利用掃描電鏡、X射線衍射儀、能譜儀對副產(chǎn)物氫氧化鎂的表面形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,分析了其形貌特征的演變規(guī)律及產(chǎn)物的形成機(jī)理。研究了氫氧化鎂吸附重金屬鎘的熱力學(xué)及動力學(xué)特性,進(jìn)一步研究了重金屬脫附、吸附劑再生及其吸附性能。獲得如下結(jié)果:(1)反應(yīng)溫度和鹽水濃度對鎂/水體系產(chǎn)氫速率有較大影響,其影響規(guī)律為:在鎂粉/水體系中,產(chǎn)氫速率與鹽水濃度成正比,溫度高于60℃時產(chǎn)氫速率下降明顯;在鎂帶/水體系中,過高和過低的鹽水濃度都不利于氫氣產(chǎn)生,常溫下產(chǎn)氫速率最大。其差異的原因主要是鎂粉具有較大的比表面積可與反應(yīng)介質(zhì)充分接觸及各因素對鎂表面鈍化膜形成的影響的復(fù)雜性。(2)催化劑的...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫能的特點(diǎn)
    1.3 氫能的制備方法
        1.3.1 化石燃料制氫
        1.3.2 生物制氫
        1.3.3 利用水制氫
    1.4 金屬鎂及其合金水解反應(yīng)制氫研究現(xiàn)狀
    1.5 氫氧化鎂的概述
        1.5.1 氫氧化鎂的特點(diǎn)及在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.2 氫氧化鎂的制備方法
    1.6 課題研究的意義及研究內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 材料制備
        2.2.2 鎂/水體系產(chǎn)氫速率的測定
        2.2.3 氫氧化鎂樣品制備
        2.2.4 樣品表征與測試參數(shù)
        2.2.5 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.6 原子吸收光譜法(AAS)
第三章 鎂/水反應(yīng)體系產(chǎn)氫速率的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 鎂條和鎂合金片預(yù)處理
        3.2.2 鎂水體系產(chǎn)氫速率測定
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Cl^-濃度對鎂粉-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.2 溫度對鎂粉-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.3 Cl^-濃度對純鎂帶-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.4 溫度對鎂帶-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.5 氯化銅催化下Cl^-濃度濃度對鎂帶-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.6 氯化銅催化下溫度對的鎂帶-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.7 銅絲催化下Cl^-濃度對AZ31B鎂合金-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
        3.3.8 銅絲催化下溫度對AZ31B鎂合金-鹽水體系產(chǎn)氫速率的影響
    3.4 本章總結(jié)
第四章 鎂-水體系副產(chǎn)物氫氧化鎂的形貌分析
    4.1 鹽水濃度對鎂-水體系產(chǎn)物氫氧化鎂形貌的影響
        4.1.1 鎂粉在不同濃度鹽水中生成的氫氧化鎂形貌特征
        4.1.2 鎂帶在不同濃鹽水中生成的氫氧化鎂的形貌特征
        4.1.3 鎂合金在不同濃度的氯化鈉溶液中反應(yīng)后產(chǎn)物氫氧化鎂的形貌特征圖
    4.2 溫度對鎂-水體系產(chǎn)物氫氧化鎂形貌的影響
        4.2.1 鎂粉在不同溫度的下制備的氫氧化鎂形貌分析
        4.2.2 鎂帶在不同溫度的下制備的氫氧化鎂粉末形貌特征及其晶體分析
        4.2.3 鎂合金在不同溫度下產(chǎn)物氫氧化鎂SEM表征和XRD分析
    4.3 AZ31B鎂合金-鹽水反應(yīng)機(jī)理研究
    4.4 本章總結(jié)
第五章 氫氧化鎂的制備及對水體中Cd(Ⅱ)的吸附機(jī)理研究
    5.1 納米氫氧化鎂的制取
    5.2 氫氧化鎂對Cd(Ⅱ)的吸附試驗
    5.3 各因素對氫氧化鎂吸附Cd(Ⅱ)效果的影響
        5.3.1 氫氧化鎂用量對鎘去除率的影響
        5.3.2 吸附時間對Cd(Ⅱ)的吸附性能的影響
        5.3.3 吸附溫度對Cd(Ⅱ)的吸附性能的影響
        5.3.4 pH對鎘去除率的影響
    5.4 吸附熱力學(xué)
        5.4.1 吸附等溫線
        5.4.2 吸附等溫方程
    5.5 吸附動力學(xué)
    5.6 吸附劑再生實驗
    5.7 本章總結(jié)
第六章 結(jié)論和建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況



本文編號：3999863