《表1 MgH2-x% (Ti0.5V0.5) 3Al C2样品的体积放氢性能数据》

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《固溶体MAX相(Ti_(0.5)V_(0.5))_3AlC_2的制备及其对MgH_2储氢性能的催化影响》

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将所制备MAX相（Ti0.5V0.5）3AlC2与MgH2按一定比例进行混合球磨，制备得到（Ti0.5V0.5）3AlC2催化剂掺杂的MgH2体系，用以表征MAX相（Ti0.5V0.5）3AlC2的催化活性。这里，为了解MAX相（Ti0.5V0.5）3AlC2是否具有储氢活性，我们也将其在5 MPa氢压下球磨24 h。图2a为自制的MgH2的XRD图和SEM照片。由图可知，实验室制备的MgH2的衍射图与β相MgH2吻合较好，且峰型尖锐，说明制得了结晶性较好的β相MgH2。SEM照片显示，所用MgH2的颗粒尺寸在0.5~2μm。图2b为制备的（Ti0.5V0.5）3AlC2和MgH2-x%（Ti0.5V0.5）3AlC2（x=0、5、7、10和15）样品的体积放氢曲线。由图可知，氢压条件下球磨MAX相（Ti0.5V0.5）3AlC2没有氢气放出，但（Ti0.5V0.5）3AlC2的添加可以明显改善MgH2的放氢性能。为了便于比较，表1列出了测试样品的起始放氢温度、结束放氢温度和放氢量。可以看出，原始MgH2球磨后的起始放氢温度为290℃，完全放氢需加热至400℃，总放氢量约为7.5%，接近理论容量（7.6%）。当添加5%的（Ti0.5V0.5）3AlC2时，样品的起始放氢温度降低到255℃，较原始MgH2降低了45℃。随着催化剂添加量的增加，样品的放氢温度也逐渐降低，但由于（Ti0.5V0.5）3AlC2催化剂没有储氢活性，因此导致样品的有效放氢量逐渐减少。当（Ti0.5V0.5）3AlC2的添加量增加至10%时，样品的起始放氢温度约为230℃，较添加5%（Ti0.5V0.5）3AlC2相的样品进一步降低了15℃。随温加热至350℃时，样品可实现完全放氢，总放氢量在6.9%左右。进一步增加（Ti0.5V0.5）3AlC2的添加量至15%时，样品的放氢起始温度仅有5℃降低，放氢结束温度基本保持不变，但放氢量较添加10%（Ti0.5V0.5）3AlC2的样品进一步减少了0.5%，总放氢量下降至6.4%。综合考虑体系的有效储氢容量和放氢温度，添加10%（Ti0.5V0.5）3AlC2样品具有较好的综合性能。