Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5对CeH2掺杂NaAlH4放氢动力学的影响

• 作者: 刘晓鹏 王吉宁 米菁 邱昊辰
• 来源期刊: 金属功能材料
• 关键词: 储氢材料 TiV基固溶体合金 NaAlH4
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 36-40
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2018079

摘要

采用高能球磨法制备了NaAlH4 (2％ CeH2)+x％ Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5 (x=0,5,10,20,30)(原子分数)复合体系,通过等温放氢动力学试验研究了该体系在423K下的放氢动力学性能.研究结果表明,随着Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5添加量的增加,NaAlH4第一步放氢反应的放氢量提高,放氢时间缩短;当Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5添加量达到30％(原子分数)时,第一步放氢反应的放氢量(质量分数)从1.89％提高至提高到2.31％,放氢时间从45min降低至27.6 min.X射线衍射结果表明,Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5主要以氢化物形式存在,扫描电子显微镜结果表明,Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5嵌入NaAlH4颗粒表面.采用三维扩散反应动力学模型研究了NaAlH4(2％CeH2)+x％Ti31Cr155V45Fe8.5Ce0.5 (x=0,5,10,20,30)复合体系样品的放氢动力学曲线,结果表明,添加/未添加Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5的样品均能够符合三维扩散反应动力学模型,氢在产物层的扩散为控制步骤,反应速率常数随Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5添加量增加而增大,揭示了Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5对NaAlH4第一步放氢反应的影响机制主要是NaAlH4颗粒表面的Ti31Cr15.5V45Fe8.5Ce0.5氢化物提高了氢在产物层的扩散速率,从而提高NaAlH4的放氢动力学性能.