Titan asosidagi vodorod saqlash materiallarini tadqiq qilish jarayoni
Sof titan va TiZr seriyali vodorod adsorbsiyasining past muvozanat bosimiga, kuchli geliyni mahkamlash qobiliyatiga, barqaror kimyoviy xossalarga va hosil bo'lgan gidridning yuqori xavfsizligiga asoslanib, u vodorodni uzoq muddatli saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Yechilishi kerak bo'lgan asosiy muammo - ushlab turish qobiliyatini kamaytirish; TiFe tizimi va TiMn tizimining desorbsion vodorodining yuqori muvozanat bosimiga asoslanib, uni ishlab chiqarish jarayonida vodorodni saqlash va nasos uchun ishlab chiqish va tadqiq qilish mumkin. Yechilishi kerak bo'lgan asosiy muammo - materiallarni qayta ishlashni amalga oshirish va xarajatlarni kamaytirishdir.
Yuqoridagi muammolarni hal qilish uchun hozirgi tadqiqot yo'nalishi asosan elementlarni almashtirishdan iborat. Uchlik yoki hatto ko'p qotishmalarni tadqiq qilish orqali vodorodning yutilishi va desorbsiyasi va ko'p komponentli qotishmalarning keng qamrovli xususiyatlari yutuq bo'lishiga umid qilinadi.
1. Sof titan
Boshqa materiallar bilan solishtirganda, titanium vodorodni saqlashda juda yuqori ko'rsatkichlarga ega. Birinchidan, titanium vodorodni tez adsorbsiyalash va desorbsiyalash afzalligiga ega. Bundan tashqari, xona haroratida (25 daraja) titaniumning vodorod adsorbsiyasi uchun muvozanat bosimi 10-8 Pa ni tashkil qiladi va past adsorbsion muvozanat bosimi vodorod yo'qotilishini kamaytiradi; ikkinchidan, xavfsizlik nuqtai nazaridan, titanium-vodorod birikmalari juda barqaror, xona haroratida havo ta'sirida ham ishlov berish oson va yuqori harorat qo'llanilmasa, vodorod chiqarilmaydi; nihoyat, titan arzon metalldir va titan tabiiy resurslarda juda ko'p. Yer qobig'ining tarkibi temirdan 5 baravar va misdan 100 baravar ko'p. Titan vodorodini saqlashning asosiy kamchiligi shundaki, titanium gidridning desorbsiya harorati juda yuqori va ushlab turish katta. 100 kPa muvozanatdagi vodorod bosimiga erishish uchun uni 800 darajaga yaqin haroratgacha qizdirish kerak.
2. TiFe tizimi
TiFe qotishmasi yaxshi ishlashga ega bo'lgan vodorod saqlash materialining bir turi bo'lib, u ham odatiy AB tipidagi vodorod saqlash qotishmasi hisoblanadi. 1974 yilda u Reyli va Visvol tomonidan AQShda kashf etilgan. Vodorodni saqlash materiali sifatida TiFe qotishmasi asta-sekin o'rganildi. Xodimlar bunga katta ahamiyat berishadi va juda ko'p tadqiqotlar o'tkazdilar.
Faollashtirilgandan so'ng, TiFe asosidagi qotishma vodorodni yaxshiroq singdirish va desorbsiyalash ko'rsatkichlariga ega va uning vodorod uchun adsorbsiya va desorbsiya qobiliyati nisbatan katta va maksimal vodorod assimilyatsiya qilish qobiliyati (massa ulushi) gacha va xonadagi adsorbsion muvozanat vodorod bosimi. harorat 300 kPa. TiFe asosidagi qotishmalar vodorod saqlash materiallari sifatida juda ko'p afzalliklarga ega, ammo ba'zi muammolar ham mavjud: 1) faollashtirish qiyin; 2) saqlash qobiliyati katta.
3. TiZr seriyasi
Zr va Ti IVB guruhi metall elementlariga tegishli. Tiga o'xshab, Zr ham yuqori vodorodni singdirish zichligiga ega bo'lgan metall materialdir. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, mos keladigan Ti / Zr nisbati qotishma xususiyatlarini yaxshilashi mumkin; qo'shimcha ravishda, uchinchi komponent metall M (bu erda M Co, Cr, V, Fe va boshqalar) qo'shib, TiZr ning vodorod saqlash ko'rsatkichlarini ham yaxshilashi mumkin. Benvenuti C va boshqalar. TiZrV vodorodni yaxshi singdirish ko'rsatkichlariga ega ekanligini va vodorod va uning izotoplarini saqlash va tozalash sohalarida keng qo'llanilishini ko'rsatdi. istiqbol.
