بررسی اثر اندازه نانوذرات بر خواص ذخیره‌سازی هیدروژن در نانوکامپوزیت‌های هیدرید منیزیم/کربن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این پژوهش، سنتز نانوذرات MgH2 نشانده شده بر روی کربن زیروژل با اندازه ذرات کنترل شده گزارش می‌شود. اندازه تخلخل کربن زیروژل‌ها از nm 3 تا nm 12 متغیر بود. نانوکامپوزیت‌های MgH2/Carbon به روش نفوذ بخار تهیه شدند. دو محدوده اندازه ذرات برای MgH2 مشاهده شد: ذرات کوچکتر از nm 10 که توسط آنالیز XRD قابل تشخیص نبودند و ذرات بزرگتر که نظم کریستالی داشتند. نانوذرات کوچکتر، ذراتی هستند که درون تخلخل‌های کربن حبس شده و اندازه آنها توسط ابعاد تخلخل کنترل شد. مطابق تصاویر TEM این نانوذرات در محدوده اندازه nm 10-4 بودند. رهایش هیدروژن برای نانوذرات کوچکتر از nm 10 در اطراف C° 275 رخ داد در حالی که برای هیدرید منیزیم بالک این واکنش در محدوده بالاتر از C° 400 اتفاق افتاد. نانو شدن سبب شد دمای رهایش هیدروژن تقریبا C° 155 کاهش یابد. نتایج TPD نشان داد که کینتیک رهایش هیدروژن شدیدا به اندازه نانوذرات MgH2 بستگی دارد به صورتیکه ذرات کوچکتر هیدروژن را در دماهای پایین‌تری رها می‌کنند. این نتایج نشان می‌دهد نانوکامپوزیت‌های MgH2/Carbon با خواص برگشت‌پذیری و کینتیک سریع، گزینه مناسبی برای کاربرد در ذخیره‌سازی هیدروژن می‌باشند.

کلیدواژه‌ها