ZrCl4对MgH2进行表面修改以调整其可逆储氢性能

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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