孙凯
,
朱云峰
,
张伟
,
李李泉
稀有金属材料与工程
先采用感应熔炼法制备SrAl2合金,然后采用机械球磨方法分别添加摩尔分数为x=2％的TiF3、Ti及TiO2催化剂,从而得到不同Ti基催化剂添加的Zintl相合金SrAl2;并将未添加催化剂的SrAl2合金用于对比研究.采用XRD、SEM、EDS、PCT及XPS设备研究了材料的相结构、表面形貌、吸氢性能与催化机理.研究表明:3种Ti基催化剂对Zintl相合金SrAl2的吸氢均能起到催化作用,催化强弱次序如下:TiF3＞ Ti＞ TiO2.对添加Ti基催化剂的SrAl2合金吸氢前后的表面XPS研究分析表明:合金表面Ti 2p电子的结合能发生了改变,说明其化学状态发生了变化.特别是添加了TiF3的合金样品中出现了单质Ti0,这种在反应过程中生成的中间产物Ti0要比刚开始在合金中加入的单质Ti具有更高的催化活性.
关键词:
Ti基催化剂
,
Zintl相
,
吸氢
,
XPS
蔡浩
,
顾昊
,
朱云峰
,
李李泉
材料导报
综述了近年来添加过渡族金属、金属氧化物和金属卤化物催化剂对镁基储氢材料性能影响的研究进展,总结了催化荆催化效果的影响因素.比较发现,多价态过渡族金属卤化物对镁基储氢材料具有最好的催化作用.催化剂作用机理包括:为氢的扩散提供通道;为氢的吸附、离解提供活性位置;起到"氢泵"的作用;与Mg-H键发生电子交互作用.
关键词:
镁基储氢材料
,
过渡族金属
,
金属氧化物
,
金属卤化物催化剂
吴仁香
,
陆霞
,
朱云峰
,
李李泉
高分子材料科学与工程
通过溶液浇铸和碱液活化的简易方法制备了聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸钾(PAAK)碱性聚合物电解质.运用交流阻抗法、循环伏安(CV)和X射线衍射(XRD)等技术对碱性聚合物电解质进行表征,分析了PAAK对聚合物电解质离子电导率的影响.结果表明,PAAK对聚合物电解质导电性的作用主要表现在:一是使聚合物电解质中容纳更多的KOH溶液；二是能降低PVA的结晶度,从而提高聚合物电解质的离子电导率.所制备的PVA/PAAK碱性聚合物电解质最大室温电导率达3.074×10-2 S/cm,电化学稳定窗口为2.2V.以其实验室制备的镁基储氢合金为负极,组装的聚合物镍氢电池(MH-Ni电池)的循环寿命较传统的MH-Ni电池明显改善.
关键词:
碱性聚合物电解质
,
聚乙烯醇
,
聚丙烯酸钾
,
离子电导率
,
聚合物镍氢电池
王勇
,
陈桂华
,
李李泉
,
杨辉
人工晶体学报
采用水热法制备了可见光响应的氮掺杂TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、XPS、UV-vis对样品结构、形貌和光谱等性质进行表征.研究结果表明:氮掺杂抑制晶粒长大,促进晶格畸变；氮进入TiO2晶格中,引起TiO2光催化剂的激发,吸收光谱向低能方向移动.以降解甲基橙为模型反应,研究样品的光催化性能；以对苯二甲酸作为·OH自由基捕获剂,利用化学荧光技术研究光催化反应体系中·OH自由基生成量.结果表明:与纯TiO2相比,氮掺杂样品具有较高的光催化活性.这与下列因素有关:氮掺杂样品具有较小的晶粒尺寸,有利于促进光生电荷的分离与相界面上电荷转移效率,降低TiO2能隙并使吸收光谱红移.在实验条件下,光催化性能随n(N/Ti)比值的增大而增强；羟基自由基的生成速率与光催化活性规律一致,即·OH的生成速率越大,光催化活性越高.
关键词:
氮掺杂
,
二氧化钛
,
可见光响应
,
甲基橙
,
羟基自由基
陆霞
,
吴仁香
,
朱云峰
,
李李泉
功能材料
采用溶液浇铸法,向PVA溶液中加入不同中和度的AA,在引发剂、交联剂的作用下,经原位聚合得到PVA-PAA共混膜；接着采用碱液活化法,制备了PVA-PAA-KOH碱性聚合物电解质膜.通过扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段研究了聚合物共混膜的形貌与结构,同时采用交流阻抗、循环伏安法表征聚合物电解质膜电化学性能.研究表明,成功制备了均相PVA-PAA共混膜,同时PAA的合成可以提高体系的含水量以及降低PVA的结晶度.电解质膜的离子电导率最大可达3.55× 10-2S/cm,PVA-AA配比为7∶3的碱性聚合物电解质膜综合性能最优,电化学稳定窗口2V以上,能够满足镍氢电池的要求.
关键词:
PVA-PAA
,
碱性聚合物电解质膜
,
原位聚合
,
离子电导率
,
电化学稳定窗口
刘燕芳
,
朱云峰
,
华峰
,
刘志兵
,
李李泉
功能材料
先采用氢化燃烧合成法制备Mg95Ni5,然后将氢化燃烧合成产物与30%(质量分数)La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5合金进行机械球磨复合,球磨时间分别为5、10、15和20h;将Mg95Ni5的氢化燃烧合成产物直接球磨10h用于对比研究.采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪及气体反应控制器研究了材料的相组成、微观形貌、颗粒化学成分以及吸放氢性能.研究表明,球磨10h的Mg95Ni5/La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5复合物具有最佳的吸放氢性能,在373K,50s内基本达到饱和吸氢量3.78%(质量分数);在523K,1800s内放氢量为3.83%(质量分数);其起始放氢温度为425K,与Mg95Ni5相比降低了35K,吸放氢性能的改善与复合物的组织结构密切相关.此外,La0.7Mg0.36Ni2.8Co0.5的加入改善了复合物的放氢动力学性能.
关键词:
镁基储氢合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
吸放氢性能
,
复合物
宦清清
,
朱云峰
,
卫灵君
,
李李泉
稀有金属材料与工程
分别通过物理法和化学法制备石墨烯载镍催化剂(Ni/Graphene),并采用球磨预处理或超声分散的方式与镁粉混匀,结合氢化燃烧合成和机械球磨复合技术制备镁-镍/石墨烯(Mg-Ni/Graphene)复合物储氢材料.采用X射线衍射仪、扫描电镜及气体反应控制器研究了材料的相组成、微观形貌和吸放氢性能.比较发现,添加化学法制备的Ni/Graphene并采用球磨预处理的Mg-Ni/Graphene复合物具有最佳的吸放氢性能,复合物的起始放氢温度降低,放氢速率加快.其在373 K温度下,100 s内就基本能达到饱和吸氢量6.21％(质量分数)；553 K,1800 s内完全放氢,且放氢量达到6.05％.球磨预处理使得Ni/Graphene更均匀的与Mg接触,利于发挥Ni的催化作用和石墨烯优异的导电导热性.化学法制备的Ni/Graphene原位还原出纳米晶Ni,有利于形成纳米级Mg2NiH4晶粒,促进复合物储氢性能的改善.
关键词:
石墨烯载镍
,
镁基合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
储氢性能
刘志兵
,
朱云峰
,
杨阳
,
顾昊
,
李李泉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.004
镁及镁基储氢合金具有储氢容量高、成本低及污染小等优点,被认为是用于车载储氢方面较有前途的材料.然而镁基合金存在吸放氢温度较高,吸放氢速度较慢的缺点,抑制了它的实际应用.研究表明,制备多元镁基合金可明显改善合金的储氢性能.采用氢化燃烧合成(Hydriding Combustion Synthesis-HCS)和机械球磨(Mechanical Milling-MM),即HCS+MM技术复合制备Mg90Ni10-xVx(x=0,2,4,6,8)合金.采用X射线衍射仪、扫描电镜及气体反应控制器研究了HCS+MM产物的相组成、表面形貌以及吸放氢性能.XRD分析表明,不同合金均含有MsH2,Mg2NiH4,Mg2NiH0.3,Mg以及VHy相,随着V含量的增加,VHy的相含量逐渐增加,而Mg2Ni氢化物含量逐渐减少.SEM结果表明,Mg90Ni4Mg90和Mg90Ni2V8合金的颗粒平均尺寸较小且分布比较均匀.Mg-Ni-V合金的吸氢性能优于二元Mg-Ni合金,Mg90Ni4V6的吸氢性能最好,在373 K,合金的吸氢量达到5.25%,且在50 s内就基本达到饱和吸氢量.V可以细化晶粒,使合金内部晶界增多,有利于氢的扩散;并且当合金中的V与Mg2Ni达到一定比例时,对合金的吸氢具有协同催化作用,改善了合金的吸氢性能.Mg-Ni-V合金的放氢性能不如二元Mg-Ni合金,说明在放氢过程中Mg2Ni的催化作用优于V.
关键词:
镁基合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
储氢性能
居亚兰
,
陈忠元
,
朱云峰
,
李李泉
材料导报
聚合物电解质具有负极腐蚀小、安全、易加工等优点,在镍氢电池中具有较高的应用价值,但综合性能仍未达到实用要求,改性是提高其性能的主要手段.从基体结构的改性、掺加无机填料、碱性成分的选择等方面综述了聚合物电解质的改性机理及研究进展,并对各改性方法进行了分析比较,同时展望了聚合物Ni/MH电池的应用前景.
关键词:
镍氢电池
,
聚合物电解质
,
改性
