Page 56 - Дисертація_Влад_Христина_Ігорівна

опору, здатність до абсорбції/десорбції водню та електрохімічна кінетика

реакцій були покращені.

1.4. Використання наноструктурованих додатків для покращення

характеристик сорбції-десорбції водню композитами на основі магнію.

Водень (H ) відіграє ключову роль у глобальному енергетичному
2
переході, особливо в боротьбі з викидами парникових газів. Він є

перспективною альтернативою викопному паливу завдяки високій

енерговіддачі та потенціалу до зменшення вуглецевого сліду найбільш

забруднюючих секторів. Водень можна отримувати різними методами,

включаючи електроліз води, фотокаталітичний розклад води, парове

реформування природного газу; впродовж останніх років на окрему увагу

заслуговують дослідження гідролізу металів і їхніх сполук.. Серед усіх методів

гідроліз магнію привертає все більшу увагу через його доступність і високу

реакційну здатність. Магнієвий гідрид (MgH ) також особливо цікавий як
2
матеріал для виробництва водню (1703 мл/г), у порівнянні з чистим магнієм

(⁓921 мл/г) [241–243]. Реакції, що відбуваються під час гідролізу магнію та його

гідридів:

0
Mg + 2H O = Mg(OH) + 2H ↑ ∆ H = −354.0 кДж/моль (1.8)
2
1
2
2
0
MgH + 2H O = Mg(OH) + 2H ↑ ∆ H = −277.9 кДж/моль (1.9)
2
2
2
2
2
Магній реагує з водою з утворенням газоподібного водню (H ), однак цей
2
процес ускладнюється утворенням шару гідроксиду магнію (Mg(OH) ) на
2
поверхні магнію, який перешкоджає дифузії води та зупиняє реакцію,
обмежуючи тим самим виробництво водню [242, 244–250]. Розчинність
Mg(OH) у воді становить 6.5 мг/л при 25 °C, а константа розчинності K = 5.61
s
2
12
× 10⁻ моль³/л³. Така низька розчинність робить шар стабільним у водному
середовищі, що пояснює блокування реакції.

Очікувано, що реакція гідролізу проходить швидше при підвищених

температурах. Проте більшість досліджень проводяться в діапазоні від 0 до 60

°C. Нижче 0 °C реакція є надто повільною, а при температурах вище 60 °C тиск

насиченої пари води стає занадто високим, що ускладнює контроль і аналіз
54