編號：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制研究進展
作者：董小平 張昭卿 楊麗穎 忻勝海 李健
關鍵詞： MgH2氫化物 三元或多元化合物 熱力學/動力學 催化機制
機構(gòu)： 河北大學質(zhì)量技術監(jiān)督學院 河北省新能源汽車動力系統(tǒng)輕量化技術創(chuàng)新中心（籌） 保定市新能源車輛動力工程技術研究中心
摘要： 鎂氫化物的結(jié)構(gòu)熱力學穩(wěn)定性高、釋放氫動力學緩慢等延緩了其實用化進程,研究者通過向其摻雜適量的具有催化效應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焓變和活化能有關,其機制主要有:較大顆�；虼髩K材料中鎂形核生長——MgH2基體表面的氫原子擴散模型;微米或納米級的Mg形核生長——新形成鎂外層的氫原子擴散模型。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,在機械球磨的協(xié)助下,二元氧化物或鹵化物促進MgH2形成豐富的缺陷并增大其比表面積、誘導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在于改善復合材料的微觀特性、降低釋放氫的起始溫度和釋放氫反應的活化能、提高釋放氫速率。摻雜化合物對MgH2的催化機制主要為:調(diào)整了MgH2釋放氫的反應途徑、增加釋放氫的反應活性點、在MgH2基體中分布均勻、具有獨特的化學活性、與MgH2反應原位形成的產(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制,提出了改善MgH2釋放氫的熱力學和動力學的研究措施并展望了其應用前景,以期為研制出使用條件溫和、熱力學/動力學條件不苛刻的MgH2氫化物提供參考。
