140 likes | 322 Views
Synteza i właściwości amidoboranów metali alkalicznych jako magazynów wodoru zasilających ogniwa paliwowe. K arol J. Fija ł kowski. Laboratorium Technologii Nowych Materiałów Funkcjonalnych. promotor: dr hab. Wojciech Grochala, prof. UW.
E N D
Synteza i właściwości amidoboranów metali alkalicznych jako magazynów wodoru zasilających ogniwa paliwowe KarolJ. Fijałkowski Laboratorium Technologii Nowych Materiałów Funkcjonalnych promotor: dr hab. Wojciech Grochala, prof. UW seminarium podsumowujące programu Doktoraty dla Mazowsza 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski wprowadzenie • ekonomia wodorowa – magazynowanie wodoru • badania prowadzone w LTNMF • borazan • amidoborany metali alkalicznych: LiAB,NaAB, NaLi(AB)2 • rozkład termiczny z wydzieleniem amoniaku • wynalazki opracowane w LTNMF • nowatorska metoda spektroskopii impedancyjnej • misa do krio–syntezy mechanochemicznej seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski wprowadzenie • ekonomia wodorowa – magazynowanie wodoru • badania prowadzone w LTNMF • borazan • amidoborany metali alkalicznych: LiAB,NaAB, NaLi(AB)2 • rozkład termiczny z wydzieleniem amoniaku • wynalazki opracowane w LTNMF • nowatorska metoda spektroskopii impedancyjnej • misa do krio–syntezy mechanochemicznej seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski wodór • ekonomia wodorowa • zastąpienie paliw kopalnych wodorem • brak emisji gazów cieplarnianych do atmosfery • magazynowanie wodoru – nierozwiązany problem • zawartość: • desorpcja: • czystość: 7,5% 80–100°C 99,97% seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski C N C B borazan • borazan miał być paliwem rakietowym w latach ‘60 • ogromna zawartość wodoru: 19,4% • właściwości fizyczne: • wygląd • wiązania wodorowe • temp. topnienia • temp. wrzenia • rozkład termiczny białe ciało stałe bezbarwny gaz tak nie 112°C (rozkład) –183°C brak –88.6°C 72°C570°C seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski borazan porównanie rozkładu gęstości elektronowej etan borazan seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski N B Na B N amidoborany • pochodne borazanu • jeden z protonów podstawiony kationem metalu • synteza mechanochemiczna: • NH3BH3 + MH → M+(NH2BH3)– • LiNH2BH3 NaNH2BH3 NaLi(NH2BH3)2 • cel modyfikacji borazanu osiągnięty • obniżenie temperatury rozkładu • zmniejszenie zanieczyszczeń wodoru seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski N B Na B N amidoborany • pochodne borazanu • jeden z protonów podstawiony kationem metalu • synteza mechanochemiczna: • NH3BH3 + MH → M+(NH2BH3)– • LiNH2BH3 NaNH2BH3 NaLi(NH2BH3)2 • cel modyfikacji borazanu osiągnięty • obniżenie temperatury rozkładu • zmniejszenie zanieczyszczeń wodoru seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski TGA: NaAB • różna prędkość ogrzewania próbek: 10 K/min oraz 1 K/min • wydzielanie amoniaku poprzedzające wydzielanie wodoru seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski – – H Na H Na + + Na(NH3) N Na N +NH3↑ BH3 BH3 BH3 BH3 Na H N B H H +δ H Na H H –δ H H Na +NaH N H H B BH2 H H N B N H BH2 BH2 + H2↑ Na H mechanizm • mechanizm podobny do mechanizm rozkładu borazanu • dużo przesłanek: TGA, DSC, MS, FTIR, NMR, EIS, XRD, CEA seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski wynalazki • komora do pomiarów spektroskopii impedancyjnej • próbki wrażliwe na kontakt z powietrzem • próbki proszkowe • kontrola temperatury i ciśnienia • prosta i tania konstrukcja • misa do krio–syntezy mechanochemicznej próbek stałch • mielenie w temperaturze ciekłego azotu • reakcja w atmosferze obojętnej • łatwość uzupełniania ciekłego azotu seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski wynalazki • wyniki otrzymane przy użyciu komory naszej konstrukcji • klasyczny przebieg widm impedancyjnych T = 40°C seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski podsumowanie • amidoborany metali alkalicznych • niska temperatura desorpcji wodoru – ZALETA !!! • wszystkie wydzielają amoniak – WADA !!! • planowane dalsze badania • wynalazki • komora do pomiarów impedancyjnych • opracowywany przez UOTT UW • zgłoszenie patentowe w UPRP • misa do krio–syntezy mechanochemicznej seminarium DdM, 8 września 2011 roku
Karol Fijałkowski koniec specjalne podziękowania: program Doktoraty dla Mazowasza seminarium DdM, 8 września 2011 roku