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Ti掺杂的MgH2和Mg2NiH4的放氢性能
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O613.2[理学—无机化学;理学—化学] TG139.7[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]复旦大学材料科学系,上海200433, [2]中国科学院大连化学物理研究所,大连116023
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.10776004)、上海市科学技术委员会(No.0652NM028)、上海市重点学科建设(No.B113)资助项目.
中文摘要:

以TiF3和Ti(OBu-n)4为催化剂,研究了Ti离子掺杂对MgH2和Mg2NiH4放氢性能的影响,结果表明,未掺杂的MgH2起始放氢温度为420℃,掺杂TiR和Ti(OBu-n)4后分别降低到360和410℃;Mg2Nin4在掺杂TiF3后放氢温度由230℃降低到220℃,而掺杂Ti(OBu-n)4后没有变化.可见无论对MgH2或Mg2NiH4,在降低放氢温度方面TiR都明显优于Ti(OBu-n)4,另外,研究还发现,TiB掺杂对MgH2放氢动力学有显著的提高,但对Mg2NiH4没有明显的提高,结合XRD和FTIR的测试分析,我们认为:催化作用很大程度上取决于氢化物自身的晶体结构和催化剂的电子结构;降低氢化物放氢温度和提高动力学性能的原因是催化剂与氢化物之间的相互作用削弱了氢化物中Mg-H或Ni-H键,使得活泼的H…H原子对容易形成,从而有利于H2的释出。

英文摘要:

TiF3 and Ti(OBu-n)4-doped MgH2 and Mg2NiH4 were investigated with regard to hydrogen desorption performance. It was found that the onset temperature for hydrogen release was around 420 ℃ for the blank MgH2, but decrease to 360 and 410 ℃ for the TiF3- and the Ti(OBu-n)4-doped MgH2, respectively. For Mg2NiH4, it was reduced from 230 to 220 ℃ after doping with TiF3, but remained unchanged once doping with Ti(OBu-n)4. These indicate that TiF3 is more efficient than Ti(OBu-n)4 in reducing the stability of MgH2 and Mg2NiH4. The enhanced desorption kinetics is attained in the TiF3-doped MgH2, but not in the TiF3-doped Mg2NiH4. Combined with XRD and FTIR techniques, the catalytic activity was thought to be jointly influenced by the crystal structure of the hydride and the electronic structure of the catalyst. The decrease in hydrogen release temperature and the improvement in kinetics are owing to the weakening of the Mg(Ni)--H bonds through the interactions between the catalyst and the hydride, thus facilitating energetically the formation of intra-H…H pairings that further recombine readily towards the molecular hydrogen.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694