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ZrCl4对MgH2进行表面修改以调整其可逆储氢性能 2021-07-27

四氯化锆(ZrCl4)是提高MgH2-Mg系统的可逆储氢性能的最佳催化剂之一。ZrCl4催化的MgH2显示出明显的活化能量显著降低,从而改善脱氢和再氢动力学。


广岛大学的Sanjay Kumar 和T.Ichikawa 的团队在国际氢能杂志(International Journal of Hydrogen Energy)上发表题为“ZrCl4对MgH2进行表面修改以调整其可逆储氢性能(Surface modification of MgH2 by ZrCl4 to tailor the reversible hydrogen storage performance)”的论文。文中探讨了氯基催化剂ZrCl4对MgH2的脱氢和再氢动力学的有效性。发现只要1mol.% ZrCl4就可显著降低MgH2的脱氢温度,并在标准氢压、甚至低于室温下激活脱氢MgH2至再氢。X射线光电子能谱(XPS)分析揭示了与MgH2一起球磨后,ZrCl4的化学状态为ZrCl3和金属 Zr。原位成型的ZrCl3和金属Zr对MgH2的催化作用良好,总体上大大降低了脱氢和再氢的温度。扫描电子微结构分析揭示了催化剂在球磨过程中降低MgH2晶体尺寸的卓越晶粒细化性能。晶体尺寸减小减少了氢气的扩散路径长度,增加了MgH2-Mg的活性表面积,最终增强了脱氢和再氢生动力学。

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