NaAlH4可在适中温度吸放氢,也有较高的理论储氢量,是最早被关注的配位氢化物储氢材料,但其动力学和可逆性较差。掺杂催化是改善NaAlH4储氢性能的重要手段,而很多含Ti或含稀土（RE）的物相对其吸放氢有较好的催化作用。考虑到RE与过渡元素差异较大而可能产生协同作用,及避免惰性物质的产生,本文以Ti、La和Sm单质及其组合为掺杂剂;为促进掺杂剂的分散和耦合,采用分步的原位球磨合成法制备掺杂的NaAlH4。使用XRD、SEM、TPD、恒温吸氢等测试方法分别对样品的物相组成、微观形貌、吸放氢特征和循环性能进行表征,并对不同掺杂情况下的储氢特性进行了探索。首先研究Ti、La、Sm分别单掺杂的情况。研究发现所有情况下,掺杂剂的氢化物在预球磨阶段就已生成,并在后续各阶段继续存在,它很可能是样品后续吸放氢反应的催化剂。所有样品的升温放氢都分两步,在首次放氢时所有样品的两步放氢的起始、峰值和结束温度都比后续几次相应值更高,原料微米铝粉表面的氧化铝层阻碍球磨所累积潜能的释放可能是一个重要原因。Ti或Sm单掺杂情况下,除了首次之外的各次升温放氢的各特征温度非常接近;但单掺La情况下,各特征温度却是逐次下降,显示出其对潜能释放有延缓作用的特性。另外,La掺杂量在2 mol%及以下时催化效果不明显,但增至4 mol%时催化效果明显增加;掺4 mol%La时最大放氢量为5.0 wt.%,第五次放氢量保持率为92.3%,最大平均吸氢速率为0.14wt.%/min,都高于其他两种单掺杂相应情况。掺1 mol%Ti时催化效果较差,增至2 mol%时催化效果有很大提升,最大放氢量为5.02 wt.%,第五次放氢量保持率为92.1%,最大放氢速率为0.19 wt.%/min,但继续增至4mol%时催化效果增强不明显,表现出饱和性的特征。单掺杂Sm情况下,在掺杂量低到1 mol%时就有明显效果;所有单掺杂Sm情况下首次升温放氢的第一步放氢峰都是窄而高,其高度高于其他两种单掺杂相应情况,说明Sm对放氢的促进效果最好,这可能是源于其对潜能释放有很好促进作用之故;但潜能过快的释放,这可能是该情况下放氢量衰减最快,和吸氢平均速率最低的一个重要原因。其次研究Ti-La、Ti-Sm共掺杂情况。为降低掺杂剂质量比,以2 mol%Ti为基准,分别用La、Sm替换部分Ti。几个Ti-La共掺杂情况的升温放氢行为类似单掺杂Ti的情况;其中当1/3的Ti被La替换情况下储氢性能最好,其首次放氢容量为5.17 wt.%,最大放氢速率为0.23 wt.%,都比相应的2 mol%Ti或La单掺杂情况样明显更高,表现出Ti-La间有良好的协同催化性。而在Ti-Sm共掺杂的样品中,用Sm替代1/2的Ti时效果最好,但两者协同程度不太高。