عنوان پایان‌نامه
بررسی دفع هیدروژن از نانو کامپوزیت پایه mgh۲ در حضور همزمان کاتالیزوزهای nio tio۲
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1319;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1319
- تاریخ دفاع
- ۲۶ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- فرشاد رجب پور
- استاد راهنما
- حسین عبدی زاده, شهرام رایگان
- چکیده
- هیدرید منیزیم به دلیل وزن سبک، ظرفیت ذخیره سازی بالا و قیمت مناسب کاندیدای مناسبی برای کاربرد در وسایل نقلیه به عنوان انباره هیدروژن است؛ اما خواص ضعیف آن مانند زمان زیاد و دمای بالای دفع هیدروژن باعث میشود در حال حاضر برای کاربردهای عملی مناسب نباشد. برای رفع این مشکلات می‌توان از آسیا کاری مکانیکی و افزودن کاتالیزور استفاده کرد. مطالعات نشان داده است که ترکیبات اکسیدی می‌توانند به عنوان کاتالیست جهت بهبود خواص دفع هیدرید منیزیم استفاده شوند. در این پژوهش اکسید نیکل و اکسید تیتانیم به عنوان کاتالیست انتخاب شده و به صورت منفرد و مخلوط به هیدرید منیزیم اضافه شده و 15 ساعت تحت آسیا کاری قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که آسیا کاری هیدرید منیزیم منجر به دفع 1/1 درصد وزنی هیدروژن در دمای 350 درجهی سانتیگراد میشود. این در حالی است که هیدرید منیزیم اولیه هیچ دفعی در این دما نداشت. همچنین افزودن 5 درصد وزنی اکسید نیکل می‌تواند موجب دفع 93/2 درصد وزنی هیدروژن در دمای 350 درجهی سانتیگراد شود. افزودن 5 درصد وزنی اکسید تیتانیم نیز منجر به دفع 96/1 درصد وزنی هیدروژن در دمای 350 درجهی سانتیگراد شد. حضور همزمان هر دو کاتالیست با نسبت‌های 50-50 دفع هیدروژن را نسبت به حضور یک کاتالیست بهبود بخشید و نتیجهی آن دفع 35/3 درصد وزنی هیدروژن در دمای 350 درجهی سانتیگراد بود. با تغییر نسبت کاتالیزورها رفتار دفع هیدروژن تغییر کرد و نمونه‌ای که حاوی 25 درصد وزنی اکسید نیکل و 75 درصد وزنی اکسید تیتانیم بوده است، 57/3 درصد وزنی هیدروژن در دمای 350 درجهی سانتیگراد دفع کرد. در نهایت نمونه‌ای که حاوی 75 درصد وزنی اکسید نیکل و 25 درصد وزنی اکسید تیتانیم بود، بهترین رفتار دفع هیدروژن را داشت و 7/4 درصد وزنی هیدروژن را در دمای 350 درجهی سانتیگراد دفع کرد. این رفتار دفع هیدروژن احتمالاً به دلیل اثر هم افزایی کاتالیزورها همراه با آسیا کاری مکانیکی نمونه‌ها است. کلمات کلیدی: هیدرید منیزیم، کاتالیست، ذخیره سازی هیدروژن، اکسید نیکل، اکسید تیتانیم.
- Abstract
- Magnesium hydride is a promising candidate for hydrogen storage because it is light, has a low cost of production and high capacity, but its poor properties as time and temperature of hydrogen desorption restrict its applications for vehicle industries. Mechanical milling and addition of catalysts could be a good approach to overcome these problems. Studies showed that oxides could be a good catalyst for magnesium hydride. In this study titanium and nickel oxides were added and milled for 15 hours with magnesium hydride individually and together. Results showed that while MgH2 desorbed no hydrogen in 350°C, ball milling of MgH2 led to desorption of 1.1wt% of hydrogen in that temperature. Addition of 5wt% of nickel oxide and titanium oxide, resulted in desorption of 2.93wt% and 1.96wt% of hydrogen in 350°C respectively. Simultaneous presence of both catalysts with the ration of 50:50 enhanced the hydrogen desorption, compared to the presence of just one catalyst and resulted in desorption of 3.35wt% of hydrogen in 350°C. Changing the ratio of catalysts led to changing in hydrogen desorption behavior and the sample containing the nickel oxide to titanium oxide ratio of 25:75, desorbed 3.75wt% of hydrogen in 350°C. Finally the sample in which the nickel oxide to titanium oxide ratio was 75:25 showed the best hydrogen desorption behavior and desorbed 4.7wt% in 350°C. This hydrogen desorption behavior is probably due to the synergism effect of catalysts as well as mechanical milling of the samples. Keywords: Magnesium hydride, Catalyst, hydrogen storage, Nickel oxide, Titanium oxide, Synergism.
