近日,我院新能源材料团队蓝志强等人开展了阳离子交换树脂制备过渡金属氧化物及其对氢化镁储氢性能影响的研究,研究成果以“Facile and low-cost synthesis of carbon-supported manganese monoxide nanocomposites and evaluation of their superior catalytic effect toward magnesium hydride”为题发表在《Journal of Alloys and Compounds》期刊上。
本研究通过D113型阳离子交换树脂为前驱体,成功合成了碳负载一氧化锰纳米复合材料,提出了Mn和Mg0.9Mn0.1O的协同催化作用机制。在Mn和Mg0.9Mn0.1O的协同催化作用下,MgH2-MnO@C复合材料从195ºC开始释放氢气,在室温下即可吸收氢气,且加热到120℃温度下,MgH2-MnO@C复合材料可以吸收5.7wt.%的氢气,满足固态储氢材料在温和温度下储氢容量需达到5.5wt.%的要求,且其吸氢激活能仅为22.5kJ/mol。DFT计算进一步揭示了Mn和Mg0.9Mn0.1O促进MgH2的Mg-H键断裂,从而提高材料的脱氢性能。
该工作获得国家自然科学基金,广西自然科学基金等资助。
论文作者:付洪(硕士生),农佳伟(本科生),温晓斌(硕士生),梁慧仁(硕士生),郭进,周文政,黄显吞,刘海镇,宁华,蓝志强(通讯作者)。
DOI:doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161380