铁酸盐的制备及用于两步热化学循环分解水制氢的初步研究

摘要

本论文采用化学共沉淀法制备具有尖晶石结构的铁酸盐，经高温煅烧使其形成具有活性的氧缺位铁酸盐，并初步应用于两步热化学循环分解水制氢。考察了共沉淀温度、pH值等因素对铁酸盐结构性质的影响。制备出CoFe2O4、CuFe2O4、MnFe2O4、MgFe2O4、NiFe2O4、ZnFe2O4和Mn0.1Cu0.9Fe2O4等七种纯相尖晶石结构铁酸盐。并利用X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(IR)、热重-差热分析(TGA-DTA)、原子吸收光谱(AAS)、紫外—可见光谱(UV-Vis)分析方法和实验技术，对制备出的铁酸盐样品的结构、性质、化学组成及氧缺位程度(δ)进行了详细的研究，研究表明共沉淀温度对MnFe2O4的制备影响较大，在共沉淀温度高于80℃时不经过热处理就可以制得尖晶石结构mnFe2O4，对其形成过程进行了探讨。通过对铁酸盐热分解性质分析得出CuFe2O4、MnFe2O4和MB0.1Cu0.9Fe2O4具有较低的分解温度，有望用于分解水制氢。 考察了煅烧温度及时间对氧缺位MnFe2O4和Mn0.1Cu0.9Fe2O4的形成过程和性质影响，利用AAS结合UV的方法测定铁酸盐中的各元素含量，并计算出化学组成，进而测得氧缺位铁酸盐的氧缺位值，发现在煅烧温度为900℃时Mn0.1Cu0.9Fe2O4能在较短的时间形成较大的氧缺位值，具有良好的分解水制氢性能。mn自行设计开发了两步热化学循环分解水制氢的反应试验装置，初步研究了在不同温度下Mn0.1Cu0.9Fe2O4放出氧气形成氧缺位铁酸盐的过程，并定性检测到氧缺位Mn0.1Cu0.9Fe2O4与水反应制得氢气，证实了MB0.1Cu0.9Fe2O4用于分解水制氢的可行性。

目录

文摘

英文文摘

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前 言

第1章文献综述

第2章实验部分

第3章实验结果与讨论

第4章结论

参考文献

致谢