การพัฒนาประสิทธิภาพการเกิดปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนไฮโดรเจนของวัสดุคอมโพสิท 2LiBH4-MgH2 ที่อัดด้วยความดันโดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา TiO2 ที่ถูกตรึงบนคาร์บอนนาโนทิวป์
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้นำเสนอการปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิท 2LiBH4-MgH2 ที่ถูกอัดเม็ดด้วยการเติม multiwall carbon nanotube (MWCNT) ที่ติด TiO2 บนผิว (TiO2-impregnated CNT) ด้วยประสิทธิภาพในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของ TiO2 และความสามารถในการนำความร้อนของ MWCNT สามารถช่วยให้คุณสมบัติทางจลนพลศาสตร์ของวัสดุไฮไดร์และการถ่ายเทความร้อนในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาปลดปล่อย/กักเก็บไฮโดรเจนของตัวอย่างดีขึ้น โดยในการสังเคราะห์ TiO2-impregnated CNT ใช้วิธี Solution impregnation และไฮโดรเทอร์มอล (Hydrothermal) เพื่อให้ Ti-isoproproxide เปลี่ยนเป็น TiO2 และกระจายตัวได้ดีบนพื้นที่ผิวของ MWCNT จากนั้นผสม TiO2-impregnated CNT กับวัสดุคอมโพสิทของ 2LiBH4-MgH2 ในปริมาณ 5-15 wt. % และนำไปอัดให้อยู่ในรูปเม็ดทรงกระบอกขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มิลลิเมตร และความหนา 1.00 -1.22 มิลลิเมตร) ผลการศึกษาพบว่า ตัวอย่างที่เติม TiO2-impregnated CNT ในปริมาณ 15 wt. % มีประสิทธิภาพดีที่สุด ไม่เพียงแต่มีอัตราการปลดปล่อยไฮโดรเจนที่ดี ยังลดอุณหภูมิเริ่มต้นของการปลดปล่อยไฮโดรเจน (?T = 25 ?C) อีกด้วย และในด้านความจุไฮโดรเจนทั้งโดยน้ำหนักและโดยปริมาตรของตัวอย่างวัสดุคอมโพสิท 2LiBH4-MgH2 แบบอัดเม็ดที่เติม TiO2-impregnated CNT ปริมาณ 15 wt. % ยังเพิ่มขึ้นเป็น 6.8 wt. % และ 68 gH2/L ตามลำดับ (มากกว่าตัวอย่างที่ไม่เติมประมาณสองเท่า) นอกจากนี้การเพิ่มปริมาณของ TiO2-impregnated CNT ยังเป็นการเพิ่มความหนาแน่นปรากฏให้แก่ตัวอย่าง (เพิ่มถึง ~1.0 g/cm3 เมื่อเติม TiO2-impregnated CNT ปริมาณ 15 wt. %) โดยความหนาแน่นที่มากขึ้นหมายถึงประสิทธิภาพการบรรจุด้วยวิธีอัดเม็ดที่ดีขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความจุไฮโดรเจนโดยปริมาตรของตัวอย่างเพิ่มมากขึ้นด้วย ในกรณีของสมบัติด้านความเสถียรเชิงกลในระหว่างการเกิดกิริยาแลกเปลี่ยนไฮโดรเจนของตัวอย่าง พบว่าวัสดุคอมโพสิทของ 2LiBH4-MgH2 ที่เติม TiO2-impregnated CNT ปริมาณ 10 wt. % ขึ้นไป สามารถคงรูปร่างป็นเม็ดได้หลังจากผ่านการปลดปล่อยและกักเก็บไฮโดรเจน และแม้ว่าภายหลังปฏิกิริยากักเก็บไฮโดรเจน ความพรุนของตัวอย่างเพิ่มขึ้น (เพิ่มมากถึง 30%) และอาจส่งผลให้คุณสมบัติในการนำความร้อนของตัวอย่างลดลง แต่ตัวอย่าง 2LiBH4-MgH2 ที่เติม TiO2-impregnated CNT ปริมาณ 15 wt. % ก็ยังคงให้ประสิทธิภาพในการปลดปล่อยไฮโดรเจนที่ค่อนข้างคงที่ ซึ่งอาจเนื่องมาจากคุณสมบัติการนำความร้อนของ MWCNTs ที่เติมลงไป