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J-GLOBAL ID：201702281667282553   整理番号：17A0499503

炭素被覆された遷移金属(Co,Ni)ナノ粒子およびそれらの水素化マグネシウムによる可逆的水素貯蔵における優れた触媒活性

Transition metal (Co, Ni) nanoparticles wrapped with carbon and their superior catalytic activities for the reversible hydrogen storage of magnesium hydride

著者 (10件)： Huang Xu (State Key Laboratory of Silicon Materials, Key Laboratory of Advanced Materials and Applications for Batteries of Zhejiang Province, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, P. R. China. [e-mail] [e-mail]) ,  Xiao Xuezhang ,  Zhang Wei ,  Fan Xiulin ,  Zhang Liuting ,  Cheng Changjun ,  Li Shouquan ,  Ge Hongwei ,  Wang Qidong ,  Chen Lixin
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 5  ページ： 4019-4029  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水素化マグネシウム(MgH₂)は長期間の安定性を示し,高い水素容量7.6%H₂および他の金属水素化物に比べて低コストであることから固体における水素貯蔵の安全な代替物として最近開発された。しかし,MgH₂の高い活性化エネルギーおよび低速度は水素貯蔵特性に不適当であり,低いエネルギー効率をもたらした。水素貯蔵材料の速度性能の改善に触媒は最も有効な戦略である。本研究は強固で高活性な炭素被覆遷移金属(Co/C,Ni/C)ナノ粒子(8~16nm)を調整し,ボールミリングによりMgH₂系の脱水素/再水素化速度の改善に使用した。2種のナノ触媒の中でNi/Cナノ粒子が優れた触媒効率を示した。6%Ni/C(MgH₂-6%Ni/C)ドープされたMgH₂はピーク脱水素温度が275.7°Cであり,市販のMgH₂,粉砕MgH₂,および6%Co/CドープされたMgH₂(MgH₂-6%Co/C)に比べてそれぞれ142.7,54.2および32.5°C低かった。6%Ni/CドープされたMgH₂(MgH2-6%Ni/C)は250°Cにおいて6.1wt%のH₂を放出できた。さらに重要なことは,脱水素されたMgH₂-6%Ni/Cは100°Cにおいて20秒以内に5.0wt%のH₂を取り込むことができた。さらに8%NiドープされたMgH₂の繰返し試験は容量(6.5wt%)および速度(275°Cで脱水素8分以内,200°Cで再水素化10秒以内)におけるその優れた水素脱着/吸着安定性を実証した。機構研究からMg₂NiおよびMg₂NiH₄ナノ粒子がMgH₂-Ni/Cシステムの先進的触媒活性種と見なせることを明らかにした。一方,遷移金属ナノ粒子表面まわりに付着した炭素は触媒の凝集を効果的に阻害し,続く繰返し処理において脱水素/再水素化を促進した。Mg₂NiおよびMg₂NiH₄の個有の触媒効果および均一分布によって好ましい触媒効率およびおよび繰返し安定化が得られた。このような形状のナノ触媒は他の水素化金属にも適用してそれらの速度性能および繰返し安定化の改善が可能である。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *水素貯蔵材料 ,  *マグネシウム化合物 ,  *水素化物 ,  触媒活性 ,  コバルト化合物 ,  遷移金属触媒 ,  *ニッケル触媒 ,  ナノ粒子 ,  可逆変化 ,  脱水素 ,  水素化 ,  反応速度 ,  X線回折 ,  透過型電子顕微鏡 ,  エネルギー分散X線分光分析 ,  昇温脱離 ,  示差走査熱量測定 ,  繰返し試験
準シソーラス用語： コバルト触媒 ,  *水素化マグネシウム ,  *炭素被覆

分類 (4件)： 塩  (CD01050V) ,  その他の触媒  (CB06123Z) ,  その他の無触媒反応  (CB06070U) ,  気体燃料の輸送,供給,貯蔵  (YE02060M)

タイトルに関連する用語 (8件)： 炭素被覆 ,  遷移金属 ,  CO ,  Ni ,  ナノ粒子 ,  水素化マグネシウム ,  水素貯蔵 ,  触媒活性