اثرآسياكاري مكانيكي و عمليات حرارتي برساختار مخلوط پودري 26wt% C- TiO2-36wt% NiO 38 wt% - و تأثير افزودن تركيب‌هاي نانوساختار حاصل بر قابليت دفع هيدروژن از MgH2

Effect of Milling and Heat Treatment on the Microstructure of 38wt%TiO2-36wt%NiO-26wt%C and the Influence of Produced Nanostructured Powder Mixtures on the Hydrogen Desorption from MgH2

در اين تحقيق مخلوط پودري (38wt%TiO2-36wt%NiO-26wt%C) در زمان هاي 5 و 10 و 20 ساعت آسياكاري شد. سپس پودرهاي آسيا شده در دماهاي 300 ، 600 ، 900 و 1200 درجه سانتيگراد به مدت يك ساعت عمليات حرارتي شدند. نتايج نشان دادند كه آسيا كاري مخلوط اوليه به مدت زمان هاي مختلف موجب واكنش بين اجزاي تشكيل دهنده آن نمي شود. افزايش زمان آسيا كاري از 5 به 20 ساعت ومتعاقب آن افزايش دماي عمليات حرارتي از 300 تا 900 درجه سانتيگراد موجب واكنش احياي اكسيد نيكل به نيكل و تبديل آناتاز به روتايل گرديد. عمليات حرارتي تركيب در دماي 1200 درجه سانتيگراد موجب ظهور فاز NiTiO3 شد. در مرحله بعد 10 درصد وزني از نمونه هاي 20 ساعت آسياكاري و عمليات حرارتي شده به عنوان كاتاليزور به MgH2 اضافه شدند و به مدت زمان 20 ساعت آسياكاري گرديد. تاثيراين فرآيند بر قابليت دفع هيدروژن از MgH2 مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزودن تركيب كاتاليزوري تهيه شده در دماي 1200 درجه سانتيگراد به هيدريد منيزيم وآسيا كاري آن به مدت 20 ساعت موجب دفع هيدروژن به ميزان 45/6 درصد وزني و كاهش دماي دفع هيدروژن به ميزان 170 درجه سانتيگراد شد. دليل اين بهبود در قابليت دفع هيدروژن به وجود فاز NiTiO3 موجود در اين تركيب كاتاليزوري نسبت داده شد.

In this study 38wt%TiO2-36wt%NiO-26wt%C powder mixture was ball milled for 5, 10, and 20 hours and then heat treated at 300, 600, 900 and 1200 oC for one hour. Results showed that chemical reaction between initial components of powder did not occur during milling. Increasing milling time from 5 to 20h and heat treatment temperature from 300 to 900oC led to reduction of NiO to Ni by graphite and transformation of anatase to rutile. Heat treatment at 1200oC led to appearance of NiTiO3 phase. In the next step 10 wt% of 20h milled samples which heat treated at various temperatures were added to MgH2 as catalyst and then ball milled for 20 hours. The effect of this process on the hydrogen desorption from MgH2 was investigated. Results showed that adding catalyst produced at 1200oC to MgH2 and ball milling for 20 hours led to 6.45wt% hydrogen desorption and 170oC decrease in desorption temperature. The reason of this improvement in hydrogen desorption properties was related to the catalytic effect of NiTiO3 phase.