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Effect of rGO supported NiCu derived from layered double hydroxide on hydrogen sorption kinetics of MgH2
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2019-06-01 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.03.149
Jiangchuan Liu , Yana Liu , Zhibing Liu , Zhongliang Ma , Yongjia Ding , Yunfeng Zhu , Yao Zhang , Jiguang Zhang , Liquan Li
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2019-06-01 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.03.149
Jiangchuan Liu , Yana Liu , Zhibing Liu , Zhongliang Ma , Yongjia Ding , Yunfeng Zhu , Yao Zhang , Jiguang Zhang , Liquan Li
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Abstract A reduced graphene oxide-supported NiCu nanocatalyst (NiCu/rGO) was prepared via the reduction of self-assembled layered double hydroxide (LDH) and graphene oxide (GO) composite precursor. The effect of NiCu/rGO on the hydrogen sorption kinetics of MgH2 was investigated systematically. TEM observations reveal that the ultrafine NiCu (6 nm) particles highly disperse on the rGO surface. Hydrogen storage measurements reveal that MgH2-5 wt.% NiCu/rGO has superior hydrogen sorption kinetics over as-milled MgH2 and MgH2-5 wt.% NiCu without rGO. MgH2-5 wt.% NiCu/rGO absorbs 5.0 wt% hydrogen within 100 s at 200 °C, while MgH2-5 wt.% NiCu only absorbs 2.0 wt% hydrogen and as-milled MgH2 hardly absorbs hydrogen under the same conditions. Moreover, MgH2-5 wt.% NiCu/rGO starts to desorb hydrogen at 185 °C, which is 115 °C lower than that of as-milled MgH2, and desorbs 5.8 wt% hydrogen within 1200 s at 300 °C. The apparent activation energy for hydrogen desorption of MgH2-5 wt.% NiCu/rGO is 71.7 kJ/mol H2, significantly lower than 107.3 kJ/mol H2 for MgH2-5 wt.% NiCu. The enhanced hydrogen sorption kinetics of MgH2-5 wt.% NiCu/rGO mainly attributes to the synergistic effect between rGO and NiCu nanoparticles. This research extends the knowledge of designing efficient catalyst via layered double hydroxides precursor in the hydrogen storage materials.
中文翻译:
层状双氢氧化物衍生的 rGO 负载 NiCu 对 MgH2 吸氢动力学的影响
摘要 通过自组装层状双氢氧化物 (LDH) 和氧化石墨烯 (GO) 复合前驱体的还原制备了还原氧化石墨烯负载的 NiCu 纳米催化剂 (NiCu/rGO)。系统地研究了 NiCu/rGO 对 MgH2 氢吸附动力学的影响。TEM 观察显示超细 NiCu (6 nm) 颗粒高度分散在 rGO 表面。储氢测量表明,MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 的氢吸附动力学优于研磨后的 MgH2 和不含 rGO 的 MgH2-5 wt.% NiCu。MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 在 200 °C 下 100 秒内吸收 5.0 wt.% 的氢,而 MgH2-5 wt.% NiCu 仅吸收 2.0 wt.% 的氢,而研磨后的 MgH2 在相同条件下几乎不吸收氢。此外,MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 在 185 °C 开始解吸氢,比研磨后的 MgH2 低 115°C,并在 300°C 下在 1200 秒内解吸 5.8 wt% 的氢气。MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 的氢解吸表观活化能为 71.7 kJ/mol H2,明显低于 MgH2-5 wt.% NiCu 的 107.3 kJ/mol H2。MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 增强的吸氢动力学主要归因于 rGO 和 NiCu 纳米颗粒之间的协同作用。这项研究扩展了通过储氢材料中的层状双氢氧化物前体设计高效催化剂的知识。% NiCu/rGO 主要归因于 rGO 和 NiCu 纳米颗粒之间的协同效应。这项研究扩展了通过储氢材料中的层状双氢氧化物前体设计高效催化剂的知识。% NiCu/rGO 主要归因于 rGO 和 NiCu 纳米颗粒之间的协同效应。这项研究扩展了通过储氢材料中的层状双氢氧化物前体设计高效催化剂的知识。
更新日期:2019-06-01
中文翻译:
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层状双氢氧化物衍生的 rGO 负载 NiCu 对 MgH2 吸氢动力学的影响
摘要 通过自组装层状双氢氧化物 (LDH) 和氧化石墨烯 (GO) 复合前驱体的还原制备了还原氧化石墨烯负载的 NiCu 纳米催化剂 (NiCu/rGO)。系统地研究了 NiCu/rGO 对 MgH2 氢吸附动力学的影响。TEM 观察显示超细 NiCu (6 nm) 颗粒高度分散在 rGO 表面。储氢测量表明,MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 的氢吸附动力学优于研磨后的 MgH2 和不含 rGO 的 MgH2-5 wt.% NiCu。MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 在 200 °C 下 100 秒内吸收 5.0 wt.% 的氢,而 MgH2-5 wt.% NiCu 仅吸收 2.0 wt.% 的氢,而研磨后的 MgH2 在相同条件下几乎不吸收氢。此外,MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 在 185 °C 开始解吸氢,比研磨后的 MgH2 低 115°C,并在 300°C 下在 1200 秒内解吸 5.8 wt% 的氢气。MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 的氢解吸表观活化能为 71.7 kJ/mol H2,明显低于 MgH2-5 wt.% NiCu 的 107.3 kJ/mol H2。MgH2-5 wt.% NiCu/rGO 增强的吸氢动力学主要归因于 rGO 和 NiCu 纳米颗粒之间的协同作用。这项研究扩展了通过储氢材料中的层状双氢氧化物前体设计高效催化剂的知识。% NiCu/rGO 主要归因于 rGO 和 NiCu 纳米颗粒之间的协同效应。这项研究扩展了通过储氢材料中的层状双氢氧化物前体设计高效催化剂的知识。% NiCu/rGO 主要归因于 rGO 和 NiCu 纳米颗粒之间的协同效应。这项研究扩展了通过储氢材料中的层状双氢氧化物前体设计高效催化剂的知识。