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《在提高储氢性能研究中氢化/脱氢过程的组织演变》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： 董璐
  • 发布时间：2015-07-27

  • 该锂-镁-氮-氢系统由高氢容量的轻质材料构成，因此它也是储氢应用的一部分。在这项工作中，研究在Li3N-MgH2（1:1）不同量的LiNH2加入对系统储氢性能的影响。前三者的混合物将在Li3N–MgH2-xLiNH2（x = 0，0.13，1和2摩尔）球形磨合后得到。在LiNH2加入之后，其颗粒分散导致微观结构的变化，也使氢的扩散距离缩短，研究的所有样品的吸放氢性能增加。

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  • 《金属所烷烃脱氢反应催化剂研究取得进展》
    • 来源专题：中国科学院亮点监测
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-01-10
    • 烯烃作为一种重要的有机物单体原料，与人类的日常生产和生活密切相关。例如，乙烯、丙烯和苯乙烯等被广泛用于各种工程塑料、橡胶、树脂的合成中。工业上苯乙烯主要是在过量过热水蒸气的保护下，由钾促进的氧化铁催化剂催化乙苯脱氢制得。这种传统的生产方法需要消耗大量的能源和水资源，不利于绿色经济的发展。因此，探索和研制新型的催化材料并降低反应能耗一直是工业脱氢领域研究的重点。 　　MXene作为一种新型的过渡金属碳化物二维晶体，具有和石墨烯类似的结构。它可以通过氢氟酸刻蚀层状陶瓷材料MAX相获得，具有优异的力学、电子、磁学等性能，主要被用于电化学储能，复合材料增强、润滑、电磁屏蔽等领域的研究。 　　近日，中国科学院金属研究所催化材料研究部副研究员刘洪阳和博士刁江勇等人组成的低碳烷烃活化研究小组与副研究员李波、研究员王晓辉合作，将Ti3C2TxMXene材料用于乙苯脱氢制苯乙烯反应中，发现单位比表面积的MXene材料的乙苯脱氢活性达到了92μmol m-2 h-1，苯乙烯选择性达到了97.5%，要远高于目前已知的高活性非金属脱氢催化剂，并且表现出优异的高温稳定性。通过多种表征手段和第一性原理计算，发现该反应以刻蚀过程中产生的C-Ti-O官能团作为脱氢活性位，依次脱去乙苯分子中乙基上的两个氢原子而得到苯乙烯。同时，MXene材料的层状结构也有利于反应过程中的传热和传质，从而使该催化剂具有较高的比活性和稳定性。 　　该项工作是首次将MXene材料用作烷烃脱氢反应的催化剂，并成功揭示了该催化剂催化烷烃脱氢的活性位和反应路径，从而为工业烷烃脱氢催化剂的开发提供了新的选择。该成果于近日发表于ACS Catalysis。 　　该项工作得到国家基金委青年基金、国家基金委面上项目、国家基金委“碳基能源转化”重大研究计划培育项目、科技部重点研发计划“纳米专项”青年科学家项目、中国科学院青年促进会、中国科学院金属所以及中石化企业项目的支持。
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  • 《使用热管增强基于金属氢化物的存储系统中的氢充电》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2019-08-07
    • 金属氢化物床中的传热显着影响金属氢化物反应器（MHR）的性能。 增强反应床内的热传递改善了氢化速率。 本研究使用储存介质LaNi5对三种不同圆柱形MHR配置的储存容量和时间进行性能分析：a）用自然对流冷却的反应器，b）在中心轴上有热管的反应器，c）带翅片热管的反应器。 该研究显示了在不同的氢气供应压力（2-15巴）下使用热管和散热片来增强MHR中的传热的影响。 在任何吸收温度下，氢吸收速率和氢存储容量随供应压力而增加。 结果表明，使用热管可提高吸氢率。 发现翅片式热管对氢充电时间有显着影响，在10巴氢气供应压力下减少约75％。
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