新型液态硼氮储氢材料的设计和可控储氢的研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21201134
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0502.无机功能材料化学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The efficient and safe storage of hydrogen is a crucial component for the development of a hydrogen-based energy infrastructure. The current state-of-the-art for hydrogen storage is compressed H2 at 700 bar,but to increase the storage and transport of high-pressure gas, numerous condensed-phased hydrogen storage approaches are currently under investigation. These include metal hydrides, sorbent materials, and solid chemical hydride systems. The development of a liquid-phase hydrogen storage system has the potential to take the advantage of the exiting liquid-based distribution infrastructure. Based on my previous work on synthesis of a liquid B/N hydrogen storage material, we plan to develop a liquid hydrogen storage system, which would be air- and mositure stable, and recyclable; release H2 controllably and cleanly at the temperatures below or at the proton exchange membrane fuel cell waste-heat temperature of 80-90?C; utilizes catalysts that are cheap and enviormental friendly; features reasonable gravimetric and volumetric storage capacity.
作为21世纪的主要新能源之一,氢气的存储和安全运输一直是制约氢能经济发展的关键。目前关于储氢的研究主要集中在多孔化合物物理吸附储氢和固态金属、非金属氢化物的化学储氢。但是如果能设计开发液态储氢材料,那么将能更有效的利用现有的石油运输系统,为氢气存储和运输提供极大地便利。本项目研究将以申请人罗威发现的一种含硼氮化合物的新型液态储氢材料为基础,设计新型的液态储氢体系。在温和条件下,或者低于质子交换膜燃料电池waste heat的温度80-90?C下,通过对催化剂的筛选,对该液态储氢体系进行可控脱氢,并最终达到美国能源部预定的2015年储氢目标5.5 wt%。通过对脱氢的产物进行分离和表征,对脱氢机理进行研究,找到一个可控的、安全的、环境友好的、更具实际应用价值的液态储氢体系。最终运用无机化学、有机化学、金属有机化学、材料化学和理论化学的相关知识,初步建立一个液态储氢体系

结项摘要

氢气的安全存储和运输是制约“氢能经济”发展的瓶颈,本项目通过国家自然科基金青年基金的资助,合成了一些列以CBN杂环化合物为基础的氨基硼烷化合物,并通过对分子结构的调控,得到了常温下液态的化合物5-methyl-BN-cyclopentane,并对其的结构进行了表征。对这些CBN杂环化合物的脱氢进行了研究,成功分离出脱氢的中间产物,证明了脱氢机理是从单体到二聚再到三聚的一个过程。对脱氢产物的回收再生的研究,发现用盐酸代替甲醇,可以得到B-Cl产物,避免了高能量的B-O化合物的生成,可以大大降低再生过程中的能量消耗。初步建立了一个以CBN杂环化合物为储氢材料的液态储氢体系。同时,利用氨基硼烷的还原性,在纳米晶的可控合成方面做了一些尝试,合成了一系列高效催化甲酸和水合肼制氢的催化剂。

项目成果

期刊论文数量(55)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Ruthenium supported on MIL-96: An efficient catalyst for hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane for chemical hydrogen storage
MIL-96 负载钌:用于化学储氢的氨硼烷水解脱氢的高效催化剂
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2014.07.179
  • 发表时间:
    2014-10
  • 期刊:
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    Wu Xiaojun;Cai Ping;Luo Wei;Cheng Gongzhen
  • 通讯作者:
    Cheng Gongzhen
RuCu nanoparticles supported on graphene: A highly efficient catalyst for hydrolysis of ammonia borane
石墨烯负载的 RuCu 纳米粒子:氨硼烷水解的高效催化剂
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2013.12.134
  • 发表时间:
    2014-03-25
  • 期刊:
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Cao, Nan;Hu, Kai;Cheng, Gongzhen
  • 通讯作者:
    Cheng, Gongzhen
Hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane and methylamine borane catalyzed by graphene supported Ru@Ni core-shell nanoparticles
石墨烯负载Ru@Ni核壳纳米颗粒催化氨硼烷和甲胺硼烷水解脱氢
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2013.10.059
  • 发表时间:
    2014-01-02
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    Cao, Nan;Su, Jun;Cheng, Gongzhen
  • 通讯作者:
    Cheng, Gongzhen
Ruthenium deposited on MCM-41 as efficient catalyst for hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane and methylamine borane
沉积在MCM-41上的钌作为氨硼烷和甲胺硼烷水解脱氢的有效催化剂
  • DOI:
    10.1016/j.cclet.2015.06.019
  • 发表时间:
    2015-11
  • 期刊:
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Zheng Zhong;Luo Wei;Cai Ping;Cheng Gongzhen
  • 通讯作者:
    Cheng Gongzhen
In situ facile synthesis of bimetallic CoNi catalyst supported on graphene for hydrolytic dehydrogenation of amine borane
原位简便合成石墨烯负载双金属CoNi催化剂用于胺硼烷水解脱氢
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2013.12.113
  • 发表时间:
    2014-02-25
  • 期刊:
    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    Feng, Wenqi;Yang, Lan;Cheng, Gongzhen
  • 通讯作者:
    Cheng, Gongzhen
共 32 条
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
前往

其他文献

HF化学激光器光腔流场荧光光谱分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    国防科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗威;袁圣付;闫宝珠;陆启生
  • 通讯作者:
    陆启生
新型混合气举方式设计与优化方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国海上油气
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗威;姚坚;冯建设;赵彬彬;谢向威;张敏
  • 通讯作者:
    张敏
南海西沙群岛西科1井早中新世—第四纪生物礁地层中钙质超微化石的发现及其意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    古生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马瑞芳;罗威;王学恒;徐守立
  • 通讯作者:
    徐守立
Cu(II) coordination architectures with two positionally isomeric triazolendash;bipyridine ligands
具有两个位置异构三唑的 Cu(II) 配位结构
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    Journal of Chemical Research
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    罗威;李海叶;黄富平;于青;边贺东
  • 通讯作者:
    边贺东
电激励DF化学激光器光腔流场荧光光谱测量与分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    强激光与粒子束
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗威;袁圣付;陆启生;闫宝珠
  • 通讯作者:
    闫宝珠
共 89 条
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 18
前往

正在为您生成内容...

罗威的其他基金

氢电极反应的拐点现象及OH物种的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
氢电极反应的拐点现象及OH物种的作用机制研究
  • 批准号:
    22272121
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于金属磷化物的新型碱性燃料电池阳极催化剂研究
  • 批准号:
    21972107
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    65 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多元低/非贵金属纳米晶的可控合成及催化液态化学储氢材料制氢研究
  • 批准号:
    21571145
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目