Конференції

Композити MgH2–ZrN для генерування водню методом гідролізу

I.Ю.Завалій 1*,
 
В.В.Березовець 1,
 
A.Р.Киця 1,2,
  
В.М.Кордан 4
 

1 Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАНУ, Львів, Україна
2 Відділення фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України, вул. Наукова, 3а, Львів, 79060 , Україна
3 Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , вул. Кржижановського 3, Київ, 03142, Україна
4 Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Університетська, 1, Львів, 79000, Україна
ihor.zavaliy@gmail.com

Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2021, #11/12
http://www.materials.kiev.ua/article/3362

Анотація

Методом механічного помелу у водні отримано наноструктуровані композити MgH2–ZrN із різним вмістом нітриду цирконію. Фазовий склад композитів досліджено методом рентгенівської порошкової дифракції. У композитах з 5 та 15% (мас.) нітриду цирконію виявлено сліди непрореагованого магнію. З використанням сканівної електронної мікроскопії встановлено, що збільшення вмісту ZrN призводить до зростання дисперсності MgH2. Досліджено процеси генерування водню методом гідролізу синтезованих наноструктурованих композитів MgH2–ZrN. Кінетику гідролізу досліджували в псевдоізотермічних умовах вимірюванням об’єму витісненої води. Встановлено, що оптимальним складом композиту, який забезпечує максимальні значення питомих швидкості та об’єму виділеного водню, є MgH2–10% (мас.) ZrN. Вивчено кінетичні особливості гідролізу нанокомпозиту MgH2–10% (мас.) ZrN в розчинах MgCl2. Показано, що при збільшенні концентрацій MgCl2 від 0 до 50 ммоль/л ступінь конверсії зростає вдвічі. Водночас, подальше збільшення концентрації MgCl2 до 100 ммоль/л призводить до прироста конверсії лише на 3%. З 1 г композита MgH2–10% (мас.) ZrN генерується 500 мл водню за 90 хв гідролізу у чистій воді та 990 мл у розчині MgCl2. Розраховано активаційні параметри гідролізу цього нанокомпозитного матеріалу у воді. Значення енергії активації свіжоприготованого та пасивованого MgH2 виявилися близькими: 44 ± 4 кДж/моль та 49 ± 7 кДж/моль відповідно. Встановлено, що зі зростанням температури від 40 до 60 °С ступінь перетворення зростає від 26 до 63%.


ГІДРОЛІЗ, КОМПОЗИТИ МАГНІЮ, ОТРИМАННЯ ВОДНЮ