MgH2 nanoparticles confined in reduced graphene oxide pillared with organosilica: a novel type of hydrogen storage material

氢气储存 材料科学 纳米孔 重量分析 石墨烯 化学工程 动力学 氧化物 介孔材料 脱氢 纳米颗粒 纳米技术 氢化镁 复合材料 催化作用 化学 有机化学 冶金 物理 合金 量子力学 工程类
作者
Yan Feng,Estela Moretón Alfonsín,Peter Ngene,Sytze de Graaf,Oreste De Luca,Huatang Cao,Konstantinos Spyrou,Liqiang Lu,Eleni Thomou,Yutao Pei,Bart J. Kooi,Dimitrios Gournis,Petra E. de Jongh,Petra Rudolf
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2308.10137
摘要

Hydrogen is a promising energy carrier that can push forward the energy transition because of its high energy density (142 MJ kg-1), variety of potential sources, low weight and low environmental impact, but its storage for automotive applications remains a formidable challenge. MgH2, with its high gravimetric and volumetric density, presents a compelling platform for hydrogen storage; however, its utilization is hindered by the sluggish kinetics of hydrogen uptake/release and high temperature operation. Herein we show that a novel layered heterostructure of reduced graphene oxide and organosilica with high specific surface area and narrow pore size distribution can serve as a scaffold to host MgH2 nanoparticles with a narrow diameter distribution around ~2.5 nm and superior hydrogen storage properties to bulk MgH2. Desorption studies showed that hydrogen release starts at 50 {\deg}C, with a maximum at 348 {\deg}C and kinetics dependent on particle size. Reversibility tests demonstrated that the dehydrogenation kinetics and re-hydrogenation capacity of the system remains stable at 1.62 wt.% over four cycles at 200 {\deg}C. Our results prove that MgH2 confinement in a nanoporous scaffold is an efficient way to constrain the size of the hydride particles, avoid aggregation and improve kinetics for hydrogen release and recharging.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
YY再摆烂发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4应助结实冰蓝采纳,获得10
2秒前
2秒前
bkagyin应助L2采纳,获得10
2秒前
GBY发布了新的文献求助10
2秒前
动听千山发布了新的文献求助30
2秒前
六根清净完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
深情安青应助刻苦的诗槐采纳,获得10
4秒前
4秒前
慕青应助美人鱼公主采纳,获得30
5秒前
天天快乐应助思路勇士采纳,获得30
6秒前
zhouzehua1003发布了新的文献求助10
9秒前
ljy完成签到 ,获得积分10
9秒前
苍筤竹发布了新的文献求助10
9秒前
酷酷的冬灵完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
niki发布了新的文献求助10
10秒前
乐乐应助10采纳,获得10
11秒前
kxdr完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
Ava应助大呲花采纳,获得10
15秒前
包灵婧发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
L2发布了新的文献求助10
16秒前
CipherSage应助平淡小白菜采纳,获得10
16秒前
17秒前
竹签子发布了新的文献求助30
17秒前
Akim应助酷酷的冬灵采纳,获得10
18秒前
19秒前
sang发布了新的文献求助10
20秒前
Yjy发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
合适晓山完成签到,获得积分20
21秒前
21秒前
亲豆丁儿发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907418
关于积分的说明 18851235
捐赠科研通 6956438
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208678
关于科研通互助平台的介绍 2378518
邀请新用户注册赠送积分活动 2184319