杂多酸H₃PW₁₂O₄₀高效催化MgH₂储氢

摘要

本文研究了杂多酸对储氢材料的催化效应，通过机械球磨法制备MgH₂-x H₃PW₁₂O₄₀ （x=7%、10%、13%，质量分数）复合物样品，与纯的球磨MgH₂对比，展示了杂多酸H₃PW₁₂O₄₀对MgH₂储氢动力学的提升作用。其中，MgH₂-10H₃PW₁₂O₄₀的放氢活化能比纯MgH₂降低了46.23 kJ?mol^-1，可在250°C、1 min内吸收6.25%的氢，在300°C、15 min内释放6.54%的氢气，而同等温度下MgH₂在30 min内仅释放1.2%氢。即使是在较低的温度100°C,MgH₂-10H₃PW₁₂O₄₀也可在1 h内吸收5%的氢，而MgH₂只能吸收0.9%的氢。结构表征结果表明H₃PW₁₂O₄₀分子在球磨和储氢过程中被转变为WO₃和W簇，其作用一方面是催化Mg―H键、H―H键的断裂，另一方面是促进MgH₂颗粒在球磨过程中细化并抑制其团聚长大。该研究开创了多酸分子在储氢领域的催化应用。

关键词

储氢材料 / 氢化镁 / 磷钨酸 / 催化 / 动力学性能