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催化剂对LiAlH_4+MgH_2体系放氢性能的影响及催化机理
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2013.5.15
  • 页码:1356-1361
  • 分类:TG139[金属学及工艺—合金;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51071085,51171079); 江苏省“青蓝工程”资助项目; 江苏高校优势学科建设工程资助项目
  • 相关项目:氢化燃烧合成与机械球磨复合制备镁基储氢合金氢化物水解释氢特性及其机理研究
中文摘要:

采用机械球磨法在LiAlH4+MgH2体系中添加不同种类催化剂,以提高复合体系的放氢性能。运用XRD、SEM、EDS、XPS以及Sieverts法研究复合体系的结构以及放氢性能,并探讨TiF3的催化机理。结果表明:TiF3催化剂的添加显著降低了复合体系的起始放氢温度,提高了放氢动力学性能,该体系在84.1℃开始脱氢,放氢量(质量分数)达8.0%。热脱附过程中TiF3参与了反应,并生成含Tix+的未知化合物,有效地促进了LiAlH4和MgH2之间的协同放氢。复合体系掺杂TiF3后,其热脱附反应的活化能Ea为79.1 kJ/mol,与未添加TiF3的复合体系的活化能(91.3 kJ/mol)相比,TiF3的添加极大地降低了放氢反应动力学势垒。

英文摘要:

The LiA1H4+MgH2 composites doped with different catalysts were prepared by mechanical milling to improve the hydrogen desorption properties. Structural and dehydrogenation properties of the composites were investigated by XRD, SEM, EDS, XPS and Sieverts method. The catalytic mechanism of TiF3 was also discussed. The results show that doping with TiF3 decreases effectively the onset hydrogen desorption temperature, and increases the dehydrogenation kinetics of the composite. The TiF3-doped system exhibits the onset hydrogen desorption temperature of 84.1℃ and hydrogen desorption capacity (mass fraction) of 8.0%. The unknown Ti^x+-containing compound forms during thermal desorption of the composite, which promotes effectively the synergetic dehydrogenation of LiA1H4 and MgH2. In addition, the dehydrogenation activation energy Ea of the composite doped with TiF3 is calculated by JMA equation to be 79.1 kJ/mol, which is much lower than that of the composite without TiF3 addition (91.3 kJ/mol), indicating that TiF3 addition decreases greatly the kinetic barrier for dehydrogenation.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974