Вплив домішок Al та Fe на термодинамічну стабільність та кінетику десорбції водню з гідридної фази MgH2 механічного сплаву
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.16.3.576-585Ключові слова:
гідридна фаза, термічна стійкість, кінетика, термодесорбційна спектроскопіяАнотація
Досліджено роль комплексного легування Al,Fe у зниженні температури та покращення кінетики розкладу стехіометричного гідриду MgH2, отриманого методом реактивного механічного сплавлення (РМС). Реактивним помелом суміші порошку магнію з домішкою 10 % ваг. Al + 10 % ваг. Fe на протязі 10 годин при тиску водню 1,2 МПа синтезовано механічний сплав (МС) і показано, що за даних умов синтезу утворюється гідрид твердого розчину Al і Fe в магнії Mg(Al,Fe)H2 з пониженою в порівнянні з MgH2 (без легуючих елементів) термодинамічною стабільністю і, як наслідок, пониженою температурою початку його розкладу (250 0С при тиску водню 0,1 МПа). Після перших циклів дегідрування-гідрування з газової фази отриманого МС встановлений методом ізобаричної термодесорбційної спектроскопії ефект зниження температури початку десорбції водню з 315 0С (для нелеговоної фази MgH2) до 250 0С більше не спостерігався. Додавання до магнію Al разом з Fe покращує кінетику процесу десорбції водню з гідридної фази MgH2 механічного сплаву.
Посилання
W. Oelerich, T. Klassen, R. Borman, J. Alloys Compd 315, 237 (2001).
Z. Degouche, J. Goyette, T.K. Bose, R. Schulz, Int. J. Hydrogen Energy 28, 983 (2003).
J. Huot, J.F. Pelletier, L.B. Lurio, M. Sutton, J. Alloys Compd 348, 319 (2003).
C.X. Shang, M. Bououdina, Y. Song, Z.X. Int. J. Hydrogen Energy 29, 73 (2004).
A. Bassetti, E. Bonetti, L. Pasquini, A. Montone, J. Grbovic, V. Antisari, J. Eur. Phys. B 43, 19 (2005).
N. Hanada, T. Ichikawa, H. Fujii, J. Alloys Compd 404-406, 716 (2005).
E. David, J. Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 20, 87 (2007).
V.D. Dobrovolsky, O.G. Ershova, Y.M. Solonin, O.Y. Khyzhun, V. Paul-Boncour, J. Alloys Compd 465, 177 (2008).
M. Polanski, J. Bystrzycki, J. Alloys Compd . 486, 697 (2009).
D.M. Liu, C.H. Fang, Q.A. Zhang, J. Alloys Compd. 485, 391 (2009).
S.T. Sabitu, G. Gallo, A.J. Goudy, J. Alloys Compd 499, 35 (2010).
J. Mao, Z. Guo, X. Yu, H. Liu, Z. Wu, Int. J. Hydrogen Energy 35, 4569 (2010).
Mi Tian, Congxiao Shang, J. Chem. Technol. Biotechnol. 86, 69 (2011).
R. Shahi Rohit, P. Tiwari Anand, M.A. Shaz, O.N. Srivastava, Int. J. Hydrogen Energy 38, 2778 (2013).
J.-L. Bobet, E. Akiba, B. Darriet, Int. J. Hydrogen Energy 26, 493 (2001).
H. Imamura, M. Kusuhara, S. Minami, Acta Mater. 51, 6407 (2003).
C.X. Shang, Z.X. Guo, J. Power Sources 129,73 (2004).
S.N. Klyamkin, B.P. Tarasov, E.L. Straz, Int. Sci. J. Alternative Energy and Ecology 1, 27 (2005).
T. Spassov, V. Rangelova, P. Solsona, J. Alloys Compd 398, 139 (2005).
P. Delchev, P. Solsona, B. Drenchev, J. Alloys Compd 388, 98 (2005).
Au. Ming, Mater. Sci. Eng. B 117, 37 (2005).
A. Montone, J. Grbovič, A.Bassetti, Int. J. Hydrogen Energy 31, 2088 (2006).
Z.G. Huang, Z.P. Guo, A. Calka, J. Alloys Compd. 427, 94 (2007).
M.A. Lillo-Ródenas, Z.X. Guo, K.F. Aguey-Zinsou, Carbon 46, 126 (2008).
O.G. Ershova, V.D. Dobrovolsky, Y.M. Solonin, O.Y. Khyzhun, A.Y. Koval, J. Alloys Compd 464, 212 (2008).
O. Ershova, V. Dobrovolsky, Yu. Solonin, Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems ( fourth ed. NATO Science for Peace and Security Programme, Springer) p.p. 429 – 436 (2008).
O. Ershova, V. Dobrovolsky, Yu. Solonin, Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems ( fourth ed. NATO Science for Peace and Security Programme) Springer, p. 467 – 472 (2008).
Sung Nam Kwon, SungHwan Baek, R. Daniel, Int. J. Hydrogen Energy 33, 4586 (2008).
R.V. Denys, A.B. Riabov, J.P. Maehlen, M.V. Lototsky, J.K. Solberg, V.A. Yartys, Acta Mater. 57, 3989 (2009).
K.G. Bambhaniya, G.S. Grewal, V. Shrinet, N.L. Sindh, Int. J. Hydrogen Energy 37, 3671 (2012).
O.G. Ershova, V.D. Dobrovol's'kij, O.Ju. Hizhun, Ju.M. Solonіn, Physics and Chemistry of Solid State 12(4), 1044 (2011).
M. Bououdina, Z.X. Guo, J Alloys Compd 336, 222 (2002).
M. Tanniru, D.K. Slattery, F. Ebrahimi, Int. J. Hydrogen Energy 35, 3555 (2010).
M. Tanniru, D.K. Slattery, F. Ebrahimi. Int. J. Hydrogen Energy 36, 639 (2011).
C. Zhou, Z.Z. Fang, J. Lu, X. Luo, C. Ren, P. Fan, Y. Ren, X. Zhang, J.Phys.Chem.C 118, 11526 (2014).
S. Bouaricha, L.P. Dodelet, D. Guay, J. Huot, S. Boily, R. Schulz, J. Alloys Compd 297, 282 (2000).
O.G. Ershova, V.D. Dobrovol's'kij, Ju.M. Solonіn, Physics and Chemistry of Solid State 14(1), 101 (2013).
O.G. Ershova, V.D. Dobrovolsky, Y.M. Solonin, O.Y. Khyzhun, A.Y. Koval, J. Mater Chem Phys 2015(in print).
J.F. Stampfer, C.E. Holley, J.F. Suttle, J. Am. Chem. Soc. 82, 3504 (1960).
V.D. Dobrovol's'kij, O.G. Ershova, Ju.M. Solonіn, Vіdnovljuvana energetika 40(1), 14 (2015).
V.D. Dobrovolsky, O.G. Ershova, O.Y. Khyzhun, Y.M. Solonin, Current Physical Chemistry 4, 106 (2014).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
