铋系含氧酸盐改性镁水解制氢的动/热力学研究

作者：林杰; 刘佳溪; 孙立贤^*; 徐芬^*; 罗玉梅; 夏永鹏; 张晨晨; 程日光; 魏胜; 黄鹏儒; 李彬; 张可翔; 蔡丹

来源：中国科学:化学 , 2022, 52(05): 689-700.

• 水解制氢
• Mg
• 铋系含氧酸盐
• 动力学
• 热力学

Mg基制氢材料具有来源广泛、反应温和、工艺简单、安全可控、理论产氢量高等优势,是当今的研究热点.本文提出采用高能球磨方法制备Mg-Bi系含氧酸盐BixMyOz(M=Ti,V,Cr,Mo,W)复合材料以改善Mg水解制氢性能.本工作研究发现,掺杂Bi2Mo O6的Mg基复合制氢材料具有较好的性能,Mg-7 wt%Bi2Mo O6在298.15 K的最大产氢速率为756.1 m L g-1min-1.通过引入多壁碳纳米管(CNTs)可以进一步改善Mg-Bi2Mo O6的产氢性能,Mg-7 wt%Bi2Mo O6/CNTs的最大产氢速率达2172.4 m L g-1min-1,产氢活化能下降至23.6 k J mol-1.X光电子能谱(XPS)分析表明Bi2Mo O6/CNTs与Mg在球磨过程中发生固相反应生成Bi单质.密度泛函理论(DFT)计算揭示Bi原子掺杂可改变Mg的局域电荷分布,增强Mg对H2O的吸附能,并降低H2O解离后H原子的吸附能,促进水解反应进行.

• 单位
  桂林电子科技大学