機械化学的に合成されたマグネシウムヒドリドナノ粒子における熱力学的変化
Mark Paskevicius1, Drew A Sheppard, Craig E Buckley
1Department of Imaging and Applied Physics, Curtin University of Technology, GPO Box U 1987, Perth WA 6845, Australia.
Journal of the American Chemical Society
|March 24, 2010
まとめ
機械化学的方法によって合成されたマグネシウムヒドリドナノ粒子の研究は,分解エンタルピーとエントロピーのわずかな減少を明らかにしました. これにより,これらのナノ粒子は,散発材料と比較して,1バーの水素均衡温度がわずかに低下しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 化学熱力学 化学熱力学
背景:
- マグネシウム水化物 (MgH2) は,水素貯蔵のための有望な材料です.
- MgH2ナノ粒子の熱力学的性質を理解することは,水素の放出を最適化するために重要です.
- ナノ粒子の合成は,大量に相当するものと比べて材料の性質を変更することができます.
研究 の 目的:
- マグネシウム水素ナノ粒子の熱力学的性質を調査する.
- 機械化学的方法を使用してMgH2ナノ粒子を合成する.
- MgH2ナノ粒子の分解行動を,散発MgH2.2と比較するために.
主な方法:
- MgH2ナノ粒子の合成 (約. 7 nm) が,機械化学処理によるLiClマトリックスに埋め込まれている.
- シーベルト技術を用いた水素分解圧力測定.
- 反応エンタルピー (ΔH) とエントロピー (ΔS) の変化の分析.
主要な成果:
- 機械化学的に生成されたMgH2ナノ粒子は,バルクMgH2.2と比較して分解エンタルピー (ΔH) とエントロピー (ΔS) の測定可能な減少を示した.
- ΔHの減少は2.84 kJ/mol H2で,ΔSは3.8 J/mol H2/Kで減少した.
- 1バーの水素均衡温度 (T(1バー)) は,ナノ粒子 (276.2°C) に対して281.8°C) に対して約6°C低下した.
結論:
- ナノ粒子の形成は,マグネシウム水酸化物の熱力学的性質をわずかに変化させます.
- 観察された脱吸収温度低下は,エントロピー効果を相殺したため,理論的に予測されたより少ない.
- これらの発見は,水素貯蔵材料に対するナノスケール効果の理解に貢献します.
