Room-Temperature Transient Hydrogen Uptake of MgH2 Induced by Nb-Doped TiO2 Solid-Solution Catalysts

材料科学 脱氢 催化作用 氢气储存 兴奋剂 固溶体 离解(化学) 化学工程 密度泛函理论 无机化学 物理化学 计算化学 有机化学 合金 化学 冶金 光电子学 工程类
作者
Dan Liang,Hui Wang,Xiao‐Bao Yang,Jiangwen Liu,Liuzhang Ouyang,Min Zhu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (25): 30372-30382 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsami.3c06033
摘要

The practical applications of MgH2 as a high-density hydrogen carrier depend heavily on efficient and low-cost catalysts to accelerate the dehydriding/hydriding reactions at moderate temperatures. In the present work, this issue is addressed by synthesizing Nb-doped TiO2 solid-solution-type catalysts that dramatically improve the hydrogen sorption performances of MgH2. The catalyzed MgH2 can absorb 5 wt % of H2 even at room temperature for 20 s, release 6 wt % of H2 at 225 °C within 12 min, and the complete dehydrogenation can be achieved at 150 °C under a dynamic vacuum atmosphere. Density functional theory calculations reveal that Nb doping introduces Nb 4d orbitals with stronger interaction with H 1s into the density of states of TiO2. This considerably enhances both the adsorption and dissociation ability of the H2 molecule on the catalysts surface and the hydrogen diffusion across the specific Mg/Ti(Nb)O2 interface. The successful implementation of solid solution-type catalysts in MgH2 offers a demonstration and inspiration for the development of high-performance catalysts and solid-state hydrogen storage materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
来来完成签到,获得积分10
1秒前
okkkk发布了新的文献求助10
4秒前
洋芋片发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
cherrychou完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
kento应助快乐的蓝采纳,获得50
6秒前
唐唐完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
HUAhua花完成签到,获得积分10
9秒前
废寝忘食完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
暖暖完成签到 ,获得积分10
9秒前
dd完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
科研通AI2S应助经法采纳,获得10
14秒前
薰硝壤应助李福堂采纳,获得10
14秒前
yu宇完成签到,获得积分20
15秒前
金铭发布了新的文献求助50
15秒前
123发布了新的文献求助20
15秒前
16秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
深情安青应助郑夏岚采纳,获得10
16秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
yu发布了新的文献求助10
16秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
zz发布了新的文献求助10
17秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
wkjfh应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
结实问筠完成签到,获得积分10
17秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 1000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Genera Insectorum: Mantodea, Fam. Mantidæ, Subfam. Hymenopodinæ (Classic Reprint) 800
Ethnicities: Media, Health, and Coping 700
Development of a new synthetic process for the synthesis of (S)-methadone and (S)- and (R)-isomethadone as NMDA receptor antagonists for the treatment of depression 500
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3089386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2741586
关于积分的说明 7565941
捐赠科研通 2392093
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1268497
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 614069
版权声明 598692