文献类型：会议

作　　者：朱云峰 石睿 刘雅娜 张纪光 王军

作者单位：南京工业大学材料科学与工程学院,江苏先进无机功能复合材料协同创新中心

会议文献：中国稀土学会2024学术年会摘要集

会议名称：中国稀土学会2024学术年会

会议日期：20241025

会议地点：中国四川成都

出版日期：20241000

语　　种：中文

摘　　要：稀土元素由于独特的电子轨道结构,为其作为镁基储氢材料的催化剂提供了卓越的性能。一方面,稀土元素特有的4f轨道能够与氢形成较强的相互作用,这种作用力可以显著降低镁氢化物中Mg-H键的稳定性;另一方面,稀土基催化剂还能促进氢分子在镁基材料表面的解离,加速氢原子的扩散,进一步提升储氢材料的吸放氢速率[1]。因此,本团队基于稀土元素的上述特性,设计并制备了一系列稀土基催化剂,并将其用于改进镁基材料的储氢性能。通过一步水热法制备了CeF纳米颗粒,并通过机械球磨法将其与MgAlH混合。结果表明,CeF与MgAlH在吸放氢过程中会反应生成AlCe和MgF,形成大量相界面,从而为H的扩散提供通道,并促进了反应活性位点的形成,加速了材料的吸放氢反应动力学性能。此外,通过胶体晶体模版法,设计并制备了具有高度有序大孔结构的La-TM氧化物（3DOM）材料,并将其用于催化镁基材料储氢性能研究。结果表明,过渡金属与稀土元素La独特的电子结构可以协同促进镁基储氢材料的吸放氢动力学性能。3DOM LaNiO对MgH吸放氢动力学改善的效果主要归功于其独特的3DOM结构,以及吸/脱氢循环过程中原位形成的LaH和MgNi/MgNiH的协同作用。DFT计算结果表明,非均相界面的形成诱导了MgNi和LaH之间的电荷重分布,进一步提高了MgNi的吸放氢能力,从而极大地促进了MgH的吸放氢动力学。上述研究对于开发高效、低成本的固态储氢材料具有积极意义。

关 键 词：镁基储氢  稀土催化剂 催化改性  

分 类 号：TB34[材料类] O643.36]