Excellent catalysis of TiO2 nanosheets with high-surface-energy {001} facets on the hydrogen storage properties of MgH2

氢气储存 催化作用 材料科学 化学工程 氢 纳米技术 化学 复合材料 有机化学 工程类 合金
作者
Meng Zhang,Xuezhang Xiao,Xinwei Wang,Man Chen,Yunhao Lu,Meijia Liu,Lixin Chen
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:11 (15): 7465-7473 被引量:128
标识
DOI:10.1039/c8nr10275a
摘要

Transition metal compounds are one of the highly efficient types of catalyst for improving the reaction kinetics of hydrogen storage materials. Among all the transition metals, titanium and its compounds show great catalytic effects on magnesium hydride. In this study, for the first time, TiO2 nanosheets with exposed {001} facets were synthesized and doped into MgH2. The TiO2 nanosheet (NS)-doped MgH2 showed superior kinetic performance and the lowest desorption temperature. The onset temperature of MgH2 + 5 wt% TiO2 NS for the release of hydrogen was 180.5 °C and the corresponding peak temperature was 220.4 °C, which are much lower than those of pure MgH2 and also distinctly lower than those of MgH2 + 5 wt% TiO2 nanoparticles (NP). For the isothermal dehydrogenation analysis, the MgH2 + 5 wt% TiO2 NS could release 6.0 wt% hydrogen within 3.2 min at 260 °C and desorb 5.8 wt% hydrogen within 6 min at 240 °C. It is worth noting that the MgH2 + 5 wt% TiO2 NS can even release 1.2 wt% hydrogen at a temperature as low as 180 °C within 300 min. The hydrogenation kinetics of MgH2 + 5 wt% TiO2 NS is also greatly improved, which could absorb hydrogen within only a few seconds at mild temperature. It can take up 3.3 wt% hydrogen at 50 °C and 5.4 wt% at 100 °C within 10 s. It is demonstrated that the tremendous enhancement in reaction kinetics of MgH2 can be ascribed to the nanometer size and highly active {001} facets of anatase TiO2. The higher average surface energy can significantly reduce the hydrogen desorption activation energy of MgH2 to 67.6 kJ mol-1, thus easily improving the hydrogen desorption properties.
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
xiezizai发布了新的文献求助10
刚刚
Liu完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
wangzhiyi发布了新的文献求助10
1秒前
Ava的应助被碧蓝亦玉采纳,获得10
1秒前
Voyager发布了新的文献求助10
1秒前
Queena发布了新的文献求助10
1秒前
Sonder发布了新的文献求助10
1秒前
初九发布了新的文献求助10
1秒前
雪满头的应助被eason采纳,获得10
2秒前
lallalleee发布了新的文献求助30
2秒前
Orange的应助被故意的映萱采纳,获得10
3秒前
渤大小mn发布了新的文献求助20
3秒前
bkagyin的应助被任性翩跹采纳,获得10
3秒前
fuxixi发布了新的文献求助10
3秒前
152455发布了新的文献求助10
4秒前
mjc秋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
sanqian完成签到 ,获得积分10
4秒前
Akim的应助被yy采纳,获得10
5秒前
英俊的铭的应助被bravo采纳,获得10
5秒前
画画发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
氯化氟完成签到 ,获得积分10
9秒前
曾女士完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
香蕉觅云的应助被现代雪珍采纳,获得10
10秒前
hhh发布了新的文献求助10
11秒前
无奈筝完成签到,获得积分10
11秒前
Tinker发布了新的文献求助10
11秒前
欢喜的乐安完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
打打的应助被乐观的冬天采纳,获得10
13秒前
先生发布了新的文献求助10
13秒前
奋斗紫菱完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
13秒前
顾矜的应助被曾女士采纳,获得10
14秒前
14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
Les Mantodea De Guyane 2000
从自在到自觉:中华民族观念形成研究:全二册 800
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8000356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9453563
关于积分的说明 21144974
捐赠科研通 7573443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381143
关于科研通互助平台的介绍 2513880
邀请新用户注册赠送积分活动 2415129