Магниевые водород-генерирующие материалы и устройство для генерации водорода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе приведены результаты исследования взаимодействия композитов MgH2 с графеноподобным или никель-графеновым материалом, полученных механохимической обработкой в атмосфере водорода, с водой и растворами лимонной кислоты различной концентрации. Установлено, что взаимодействие водного раствора лимонной кислоты с композитами характеризуется высокой скоростью: 98%-ный выход водорода достигается при мольном соотношении MgH2:лимонная кислота = 1:1. Разработано устройство для получения компримированного водорода из композитов, которое может быть использовано в автономных мобильных установках для генерации водорода под высоким давлением с последующей его заправкой в баллоны.

Об авторах

А. А. Арбузов

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Chernogolovka, 142432, Moscow oblast, Russia

С. А. Можжухин

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Chernogolovka, 142432, Moscow oblast, Russia

М. В. Лотоцкий

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН;HySA Systems Centre of Competence, University of the Western Cape

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Chernogolovka, 142432, Moscow oblast, Russia; 7535, Bellville, South Africa

Б. П Тарасов

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН;Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова;Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Автор, ответственный за переписку.
Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Chernogolovka, 142432, Moscow oblast, Russia; 119991, Moscow, Russia; 101000, Moscow, Russia

Список литературы

  1. Liu Z., Zhong J., Leng H., Xia G., Yu X. Hydrolysis of Mg-based alloys and their hydrides for efficient hydrogen generation // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. P. 18988-19000. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.063
  2. Abdelhamid H. N. A Review on hydrogen generation from the hydrolysis of sodium borohydride // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. P. 726-765. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.09.186
  3. Agrawal T., Ajitkumar R., Prakash R., Nandan G. Sodium silicide as a hydrogen source for portable energy devices: A Review // Mater. Today: Proc. 2018. V. 5. P. 3563-3570. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.605
  4. Hiroi Sh., Hosokai S., Akiyama T. Ultrasonic irradiation on hydrolysis of magnesium hydride to enhance hydrogen generation // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 36. P. 1442-1447. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.10.093
  5. Kravchenko O. V., Sevastyanova L. G., Urvanov S. A., Bulychev B. M. Formation of hydrogen from oxidation of Mg, Mg alloys and mixture with Ni, Co, Cu and Fe in aqueous salt solutions // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. P. 5522-5527. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.01.181
  6. Grosjean M.-H., Zidoune M., Huot J-Y., Roué L. Hydrogen generation via alcoholysis reaction using ball-milled Mg-based materials // Int. J. Hydrogen Energy. 2006. V. 31. P. 1159-1163. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2005.10.001
  7. Gan D., Liu Y., Zhang J., Zhang Y., Cao Ch., Zhu Y., Li L. Kinetic performance of hydrogen generation enhanced by AlCl3 via hydrolysis of MgH2 prepared by hydriding combustion synthesis // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. P. 10232-10239. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.119
  8. Hiraki T., Hiroi S., Akashi T., Okinaka N., Akiyama T. Chemical equilibrium analysis for hydrolysis of magnesium hydride to generate hydrogen // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. V. 37. P. 12114-12119. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.06.012
  9. Pat. US 10239753 B2 (publ. 2019).Composite material for hydrolytically generating hydrogen, device for hydrolytically generating hydrogen, method for generating hydrogen, device for generating electric energy, and possible applications.
  10. Pighin S. A., Urretavizcaya G., Bobet J.-L., Castro F. J. Nanostructured Mg for hydrogen production by hydrolysis obtained by MgH2 milling and dehydriding //j. Alloys Compd. 2020. V. 827. ID 154000. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154000
  11. Grosjean M.-H., Zidoune M., Roué L., Huot J.-Y. Hydrogen production via hydrolysis reaction from ball-milled Mg-based materials // Int. J. Hydrogen Energy. 2006. V. 31. P. 109-119. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2005.01.001
  12. Tarasov B. P., Arbuzov A. A., Mozhzhuhin S. A., Volodin A. A., Fursikov P. V., Lototskyy M. V., Yartys V. A. Hydrogen storage behavior of magnesium catalyzed by nickel-graphene nanocomposites // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 29212-29223. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.02.033
  13. Лукашев Р. В., Яковлева Н. А., Клямкин С. Н., Тарасов Б. П. // ЖНХ. 2008. Т. 53. № 3. С. 389-396. https://www.elibrary.ru/ijkqyh
  14. Сон В. Б., Шимкус Ю. Я., Можжухин С. А., Бочарников М. С., Фокина Э. Э., Тарасов Б. П. Применение интерметаллидов (La,Ce)Ni5 в системах водородного аккумулирования энергии // ЖПХ. 2020. Т. 93. № 9. С. 1332-1339. https://doi.org/10.31857/S0044461820090108
  15. Арбузов А. А., Мурадян В. Е., Тарасов Б. П. Cинтез графеноподобных материалов восстановлением оксида графита // Изв. АН. Сер. хим. 2013. № 9. C. 1962-1966. https://www.elibrary.ru/tfmpan
  16. Пат. РФ 2660232 (опубл. 2018). Никель-графеновый катализатор гидрирования и способ его получения.
  17. Tarasov B. P., Arbuzov A. A., Volodin A. A., Fursikov P. V., Mozhzhuhin S. A., Lototskyy M. V., Yartys V. A. Metal hydride - Graphene composites for hydrogen based energy storage //j. Alloys Compd. 2022. V. 896. ID 162881. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162881
  18. Kushch S. D., Kuyunko N. S., Nazarov R. S., Tarasov B. P. Hydrogen-generating compositions based on magnesium // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 36. P. 1321-1325. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.06.115
  19. Pat. US 7037483 B2 (publ. 2006). Process for producing high-pressure hydrogen and system for producing high-pressure hydrogen.
  20. Pat. US 8636961 B2 (publ. 2014). Fuels for hydrogen generating cartridges.

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах