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High-load Mg2Ni nanoparticle-carbon nanofiber composites for hydrogen storage
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2024-09-10 , DOI: 10.1039/d4nr01725k Eduardo David Ruiz-Santacruz 1 , José de Jesús Vega-Soria 1 , Aura Karina Cruz-Jiménez 1 , Uriel Caudillo-Flores 2 , Nidia Libia Torres-García 1 , Karina Suárez-Alcántara 1
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2024-09-10 , DOI: 10.1039/d4nr01725k Eduardo David Ruiz-Santacruz 1 , José de Jesús Vega-Soria 1 , Aura Karina Cruz-Jiménez 1 , Uriel Caudillo-Flores 2 , Nidia Libia Torres-García 1 , Karina Suárez-Alcántara 1
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Herein, a simple synthesis method for Mg2Ni composites with carbon nanofibers capable of hydrogen storage is presented. Specifically, n-butyl-sec-butyl-magnesium solution in hexane (C8H18Mg, 0.7 M) and bis-cyclopentadienyl nickel(II) (nickelocene or NiCp2) were used as precursors for the Mg2Ni nanoparticles. Subsequently, the nanoparticles were composited with carbon nanofibers (CNF) with high loading of Mg2Ni of 50 wt%, 75 wt%, 90 wt%, and 100 wt%. The physicochemical characterization of the materials indicated that the size of the as-prepared Mg2Ni nanoparticles was less than 5 nm and they were highly agglomerated due to a carbon-based binder. The best hydrogen storage values were determined to be 2.6–2.7 wt%. Among the tested materials, the composite with 75 wt% of Mg2Ni in CNF presented the best hydrogen uptake. The pressure–composition–temperature curves indicated changes in the hydriding equilibrium pressures of the Mg2Ni nanoparticles compared to the material with a similar composition produced using ball-milling and thermodynamic calculations. Thus, the results presented herein indicate the beneficial effect of nanosizing on hydriding reactions.
中文翻译：
用于储氢的高负载 Mg2Ni 纳米颗粒-碳纳米纤维复合材料
在此，提出了一种具有能够储氢的碳纳米纤维的 Mg2Ni 复合材料的简单合成方法。具体来说，己烷中的正丁基-仲丁基-镁溶液 （C8H18Mg， 0.7 M） 和双环戊二烯基镍 （II） （镍碳或 NiCp2） 用作 Mg2Ni 纳米颗粒的前体。随后，纳米颗粒与碳纳米纤维 （CNF） 复合，Mg2Ni 含量高，分别为 50 wt%、75 wt%、90 wt% 和 100 wt%。材料的物理化学表征表明，所制备的 Mg2Ni 纳米颗粒的尺寸小于 5 nm，并且由于碳基粘合剂，它们高度团聚。最佳储氢值为 2.6-2.7 wt%。在测试材料中，CNF 中 Mg2Ni 含量为 75 wt% 的复合材料表现出最佳的氢吸收率。压力-成分-温度曲线表明，与使用球磨和热力学计算生产的具有相似成分的材料相比，Mg2Ni 纳米颗粒的氢化平衡压力发生了变化。因此，本文介绍的结果表明纳米化对氢化反应的有益影响。
更新日期：2024-09-10
中文翻译：
用于储氢的高负载 Mg2Ni 纳米颗粒-碳纳米纤维复合材料
在此，提出了一种具有能够储氢的碳纳米纤维的 Mg2Ni 复合材料的简单合成方法。具体来说，己烷中的正丁基-仲丁基-镁溶液 （C8H18Mg， 0.7 M） 和双环戊二烯基镍 （II） （镍碳或 NiCp2） 用作 Mg2Ni 纳米颗粒的前体。随后，纳米颗粒与碳纳米纤维 （CNF） 复合，Mg2Ni 含量高，分别为 50 wt%、75 wt%、90 wt% 和 100 wt%。材料的物理化学表征表明，所制备的 Mg2Ni 纳米颗粒的尺寸小于 5 nm，并且由于碳基粘合剂，它们高度团聚。最佳储氢值为 2.6-2.7 wt%。在测试材料中，CNF 中 Mg2Ni 含量为 75 wt% 的复合材料表现出最佳的氢吸收率。压力-成分-温度曲线表明，与使用球磨和热力学计算生产的具有相似成分的材料相比，Mg2Ni 纳米颗粒的氢化平衡压力发生了变化。因此，本文介绍的结果表明纳米化对氢化反应的有益影响。
京公网安备 11010802027423号