Room-Temperature Transient Hydrogen Uptake of MgH2 Induced by Nb-Doped TiO2 Solid-Solution Catalysts

材料科学 脱氢 催化作用 氢气储存 兴奋剂 固溶体 离解(化学) 化学工程 密度泛函理论 无机化学 物理化学 计算化学 有机化学 合金 化学 冶金 光电子学 复合材料 工程类
作者
Liang Dan,Hui Wang,Xiao‐Bao Yang,Jiangwen Liu,Liuzhang Ouyang,Min Zhu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (25): 30372-30382 被引量:48
标识
DOI:10.1021/acsami.3c06033
摘要

The practical applications of MgH2 as a high-density hydrogen carrier depend heavily on efficient and low-cost catalysts to accelerate the dehydriding/hydriding reactions at moderate temperatures. In the present work, this issue is addressed by synthesizing Nb-doped TiO2 solid-solution-type catalysts that dramatically improve the hydrogen sorption performances of MgH2. The catalyzed MgH2 can absorb 5 wt % of H2 even at room temperature for 20 s, release 6 wt % of H2 at 225 °C within 12 min, and the complete dehydrogenation can be achieved at 150 °C under a dynamic vacuum atmosphere. Density functional theory calculations reveal that Nb doping introduces Nb 4d orbitals with stronger interaction with H 1s into the density of states of TiO2. This considerably enhances both the adsorption and dissociation ability of the H2 molecule on the catalysts surface and the hydrogen diffusion across the specific Mg/Ti(Nb)O2 interface. The successful implementation of solid solution-type catalysts in MgH2 offers a demonstration and inspiration for the development of high-performance catalysts and solid-state hydrogen storage materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
lin发布了新的文献求助10
2秒前
Orange应助code_Z采纳,获得10
3秒前
Xun完成签到,获得积分10
3秒前
周大人完成签到 ,获得积分10
4秒前
Cloud_zhou完成签到,获得积分10
5秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
5秒前
vc应助felix采纳,获得30
5秒前
隐形便当发布了新的文献求助10
6秒前
luochenglin完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Akim应助wonder采纳,获得10
9秒前
zzz发布了新的文献求助20
9秒前
cris完成签到,获得积分10
11秒前
顾矜应助code_Z采纳,获得10
12秒前
13秒前
冯俊杰发布了新的文献求助10
14秒前
领导范儿应助cong采纳,获得10
14秒前
眯眯眼的黎昕完成签到 ,获得积分10
15秒前
愉快小凝完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI6.2应助左右脑采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
SciGPT应助ziiiiiii7采纳,获得10
17秒前
Ava应助hh采纳,获得10
19秒前
zzz发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
魔幻的惜灵完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
20秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
SunGuangkai发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7747863
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296136
关于积分的说明 20233622
捐赠科研通 7329210
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308722
关于科研通互助平台的介绍 2460470
邀请新用户注册赠送积分活动 2320668