镧对镁吸氢和放氢动力学及热力学性能的影响

论文摘要

研究纳米La2O3对Mg颗粒的助磨作用以及吸氢和放氢的催化作用,对克服Mg吸氢和放氢动力学差的问题有重要意义。Mg粉中添加1.0%（摩尔分数）的La2O3于球磨后,XRD分析表明Mg晶粒尺寸为49.7 nm,而纯Mg球磨后的晶粒尺寸为51.6 nm,La2O3使球磨后Mg晶粒变得更小,这有利于提高Mg的吸氢和放氢速率。SEM结果表明,球磨后La2O3纳米晶粒与Mg晶粒紧密接触,呈镶嵌结构,这有利于La2O3对Mg吸氢和放氢发挥催化作用。吸氢和放氢动力学测试表明,添加La2O3使Mg吸氢和放氢速率加快,吸氢反应活化能降低49.8 kJ/mol,放氢反应活化能降低23.1kJ/mol,即显著地改善了Mg吸氢和放氢的动力学性能。P-C-T等温吸附平衡测试表明,添加La2O3球磨后Mg的吸氢活性更高,平衡氢压较低。DSC放氢分析表明,添加La2O3后MgH2放氢温度有所降低。硬度比Mg大的La2O3纳米颗粒在球磨过程中起助磨作用,不与Mg反应;在加氢和放氢过程中La2O3起催化作用,不与H2反应。

论文目录

• 1 实验
• 2 结果与讨论
•   2.1 材料结构
•   2.2 吸氢和放氢动力学
•   2.3 吸氢和放氢热力学
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘晓静,李辛元,蒋瑞乾,周仕学

关键词: 储氢材料,动力学,三氧化二镧,球磨,活化能

来源: 稀有金属材料与工程 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 山东科技大学

基金: 国家自然科学基金面上项目(U1610103),山东省自然科学基金(ZR2018BB069),中国博士后科学基金(2018M632692),山东科技大学研究基金(2014TDJH105,SDKDYC180366)

分类号: TG146.22

页码: 2239-2243

总页数: 5

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