宦清清
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朱云峰
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卫灵君
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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
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镁基合金
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氢化燃烧合成
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机械球磨
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储氢性能
杨阳
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朱云峰
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卫灵君
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宦清清
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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
