بررسي تأثير افزودن كاتاليست Ta2O5 بر رفتار هيدروژني نانوكامپوزيت هيدريد منيزيم توليدي به روش آلياژسازي مكانيكي

در سال هاي اخير هيدروژن به عنوان سوخت مورد توجه بسياري از پژوهشگران و دانشمندان قرار گرفته است. با توجه به اين كه ذخيره سازي هيدروژن به صورت جامد ايمن ترين و پربازده ترين حالت محسوب مي شود؛ پروژه هاي بسياري در زمينه بهبود خواص هيدروژني فلزات مختلف كه در ذخيره سازي هيدروژن بيشترين ظرفيت را دارند؛ تعريف شده است. انواع تركيبات حاوي نئوبيم در بسياري از اين پروژه ها مورد مطالعه قرار گرفته است و نتايج مطلوب آن در مقالات متعددي ارائه شده است. با توجه به شباهت هاي بسيار زياد عنصر تانتاليم از نظر خواص و شيميايي و فيزيكي و با عنايت به اين امر كه از تانتاليم در بهبود خواص هيدروژني فلزات به ندرت استفاده شده است؛ بر آن شديم تا پس از مطالعه در مورد تركيبات مختلف حاوي اين عنصر، اكسيد تانتاليم را به عنوان كاتاليزور در بهبود خواص هيدروژني تركيب هيدريدي MgH2 مورد تحقيق و مطالعه و آزمون قرار دهيم. در اين پژوهش، مواد كامپوزيتي با تركيبات هيدريد منيزيم 10 درصد وزني Ta2O5، نمونه هاي MT1؛ و هيدريد منيزيم 20 درصد وزني تركيب Ta2O5، نمونه هاي MT2؛ با آسياكاري پودر هيدريد منيزيم و تركيب اكسيد تانتاليم، تهيه گرديد. اثر افزودني و زمان آسياكاري بر ساختار هيدريد منيزيم شامل اندازه دانه، كرنش شبكه و اندازه ذره و همچنين خواص واجذب هيدروژن كامپوزيت هاي حاصل ارزيابي گرديد و با هيدريد منيزيم خالص آسياكاري شده مقايسه شد. نشان داده شد كه افزودن تركيب اكسيد تانتاليم به هيدريد منيزيم در زمان اوليه آسياب منجر به كاهش اندازه ذره از 10.6 به 0.27 ميكرومتر در كامپوزيت هيدريد منيزيم 10 درصد وزني اكسيد تانتاليم آسياكاري شده براي 3 ساعت (نمونه MT13) و به 0.25 ميكرومتر در كامپوزيت هيدريد منيزيم 20 درصد وزني اكسيد تانتاليم آسياكاري شده براي 3 ساعت (نمونه MT23) مي گردد. بعنوان يك نتيجه، دماي واجذب هيدريد منيزيم فعال شده مكانيكي براي 3 ساعت، از 405 به 382 درجه سانتيگراد براي كامپوزيت MT13 و به 370 درجه سانتيگراد براي كامپوزيت MT23 كاهش يافته‌است. تغيير در ميزان كاهش دما به عوامل مختلفي مانند درصد كاتاليزور و تركيبات بين فلزي به‌وجود آمده حين آسياكاري بستگي دارد.