碳化锆的这个催化作用您知道吗？

摘要：氢气作为潜在的绿色能源应用的能源载体，一直受到极大的关注。储氢是控制氢气经济及其未来应用的最关键因素之一。在储氢的几种选择中，轻金属氢化物，特别是纳米晶体氢化镁（MgH₂），拥有诱人的特性，使它们成为理想的储氢材料。本研究旨在通过掺入不同浓度的碳化锆（ZrC）纳米粉末来改善MgH₂的储氢性能。MgH₂和ZrC都是分别用活性球磨和高能球磨技术制备的。将制备好的MgH₂粉末掺入ZrC（2、5和7wt.%），然后进行25小时的高能球磨。在球磨过程中，ZrC粉末作为微细研磨介质，将MgH₂的粒径减小到最小值，而没有ZrC是无法得到这种粒径的。研磨后的纳米复合MgH₂/ZrC粉末由细小的颗粒（约0.25微米）组成，具有小于7纳米的纳米级颗粒结构。此外，ZrC剂导致MgH₂的分解温度降低到287℃，其解吸的表观活化能降低到69 kJ/mol。另外，纳米复合MgH₂/ZrC系统的氢化/脱氢动力学显示出明显的改善，这表现在实现成功的吸收和释放过程中所需的更低温度和更短的时间。该系统具有很高的能力，可以在低温（225℃）下处理较长的连续周期（1400小时），而不会出现严重的储存能力下降。