編號(hào)：FTJS10130
篇名：多組元化合物摻雜改善MgH2釋放氫的催化作用與催化機(jī)制研究進(jìn)展
作者：董小平 張昭卿 楊麗穎 忻勝海 李健
關(guān)鍵詞： MgH2氫化物 三元或多元化合物 熱力學(xué)/動(dòng)力學(xué) 催化機(jī)制
機(jī)構(gòu)： 河北大學(xué)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督學(xué)院 河北省新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)輕量化技術(shù)創(chuàng)新中心（籌） 保定市新能源車輛動(dòng)力工程技術(shù)研究中心
摘要： 鎂氫化物的結(jié)構(gòu)熱力學(xué)穩(wěn)定性高、釋放氫動(dòng)力學(xué)緩慢等延緩了其實(shí)用化進(jìn)程,研究者通過向其摻雜適量的具有催化效應(yīng)的合金元素或化合物來改善該問題。MgH2氫化物釋放氫難易程度與其反應(yīng)焓變和活化能有關(guān),其機(jī)制主要有:較大顆�；虼髩K材料中鎂形核生長(zhǎng)——MgH2基體表面的氫原子擴(kuò)散模型;微米或納米級(jí)的Mg形核生長(zhǎng)——新形成鎂外層的氫原子擴(kuò)散模型。摻雜金屬元素(M、RE)或二元氧化物或鹵化物的催化作用在于形成的(M或RE)-H削弱了Mg-H鍵的結(jié)合能力,在機(jī)械球磨的協(xié)助下,二元氧化物或鹵化物促進(jìn)MgH2形成豐富的缺陷并增大其比表面積、誘導(dǎo)Mg表面改性、激發(fā)Mg-H解離等。摻雜三元或多元化合物的貢獻(xiàn)在于改善復(fù)合材料的微觀特性、降低釋放氫的起始溫度和釋放氫反應(yīng)的活化能、提高釋放氫速率。摻雜化合物對(duì)MgH2的催化機(jī)制主要為:調(diào)整了MgH2釋放氫的反應(yīng)途徑、增加釋放氫的反應(yīng)活性點(diǎn)、在MgH2基體中分布均勻、具有獨(dú)特的化學(xué)活性、與MgH2反應(yīng)原位形成的產(chǎn)物——金屬單質(zhì)、氧化物或氟化物或合金、氫化物等具有多相協(xié)同催化作用。本文歸納了改善MgH2釋放氫摻雜的三元或多元化合物的催化作用與機(jī)制,提出了改善MgH2釋放氫的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的研究措施并展望了其應(yīng)用前景,以期為研制出使用條件溫和、熱力學(xué)/動(dòng)力學(xué)條件不苛刻的MgH2氫化物提供參考。
