宦清清
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朱云峰
,
卫灵君
,
李李泉
稀有金属材料与工程
分别通过物理法和化学法制备石墨烯载镍催化剂(Ni/Graphene),并采用球磨预处理或超声分散的方式与镁粉混匀,结合氢化燃烧合成和机械球磨复合技术制备镁-镍/石墨烯(Mg-Ni/Graphene)复合物储氢材料.采用X射线衍射仪、扫描电镜及气体反应控制器研究了材料的相组成、微观形貌和吸放氢性能.比较发现,添加化学法制备的Ni/Graphene并采用球磨预处理的Mg-Ni/Graphene复合物具有最佳的吸放氢性能,复合物的起始放氢温度降低,放氢速率加快.其在373 K温度下,100 s内就基本能达到饱和吸氢量6.21％(质量分数)；553 K,1800 s内完全放氢,且放氢量达到6.05％.球磨预处理使得Ni/Graphene更均匀的与Mg接触,利于发挥Ni的催化作用和石墨烯优异的导电导热性.化学法制备的Ni/Graphene原位还原出纳米晶Ni,有利于形成纳米级Mg2NiH4晶粒,促进复合物储氢性能的改善.
关键词:
石墨烯载镍
,
镁基合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
储氢性能
杨阳
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朱云峰
,
卫灵君
,
宦清清
,
李李泉
稀有金属材料与工程
采用化学法制备多壁碳纳米管载镍催化剂(Ni/MWNTs),并将其加入到镁粉中,结合氢化燃烧合成(Hydriding Combustion Synthesis,HCS)和机械球磨(Mechanical Milling,MM),即HCS+MM复合技术制备Mg85-Ni经x/MWNTs15-x(x代表质量百分数,x=3,6,9,12)合金.通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电镜以及气体反应控制器研究了材料的晶体结构、微观形貌和吸放氢性能.结果表明:Mg85-Ni9/MWNTs6合金具有最佳综合吸放氢性能,其在373 K,吸氢量达到5.68％(质量分数,下同),且在100 s内就基本达到饱和吸氢量;在523 K,1800 s内的放氢量达到4.31％.Ni/MWNTs催化剂的添加,不但起到催化的作用,而且MWNTs具有优异的纳米限制作用,使得催化剂的粒径限制在纳米级,有利于限制产物中Mg2NiH4颗粒的长大.另外Ni与MWNTs存在协同催化作用,当它们达到一定比例时,对合金的吸放氢促进作用达到最优化,明显改善了合金的吸放氢性能.
关键词:
多壁碳纳米管载镍
,
镁基合金
,
氢化燃烧合成
,
机械球磨
,
储氢性能
李姝
,
甘德宇
,
朱云峰
,
刘雅娜
,
张戈
,
李李泉
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60062-1
研究氯化盐对氢化燃烧合成法及机械球磨法(HCS+MM)制备的镁基氢化物水解制氢动力学性能的影响.XRD分析表明HCS法可成功制备高纯MgH2.水解性能测试表明在球磨过程中添加氯化盐有利于加快水解初期反应速率及增加60 min的制氢量.MgH2?10%NH4Cl复合物具有最好的水解性能,室温下水解60 min制氢量为1311 mL/g,转化率为85.69%.这可能是因为氯化盐在球磨过程中不仅起到了球磨助剂的作用,而且在活性材料上产生了新鲜表面,促进了水解反应.
关键词:
MgH2
,
制氢量
,
水解
,
氯化盐
,
氢化燃烧合成法
,
机械球磨
