REMg2TMx型多相合金的吸/放氢行为和衰减机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    50971112
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    韩树民
  • 依托单位：
    燕山大学
  • 学科分类：
    E0110.金属生物与仿生材料
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

针对REMg2TMx型储氢合金具有多相结构，多相作用对吸/放氢性能影响大以及合金吸/放氢循环稳定性差等问题，在利用PCT测试仪测试不同温度和压力下合金储氢特性的基础上，采用XRD-Rietveld、SEM-EDS、TEM等结构表征手段分析REMg2TMx储氢合金在吸/放氢过程中的相微观结构，研究吸/放氢过程中相组成、丰度、晶胞参数、晶格应力等的变化及其对合金吸/放氢行为的影响关系，指出合金中主要储氢相与其它相在储氢中的作用和相互影响关系，阐明合金中组成元素的合金化作用和储氢相结构特点。同时，通过分析合金吸/放氢循环过程中的相结构、表面微观结构和吸放氢性能（储氢量、动力学性能等）的变化关系，揭示合金的衰减机制，从组成和结构的角度提出进一步改进合金循环稳定性的理论和方法。

结项摘要

针对高容量稀土-镁-过渡金属基储氢合金存在的吸/放氢动力学性能差以及放氢温度高的问题，本课题根据合金相图制备了一系列的新型稀土-镁-过渡金属基多相储氢合金，研究了不同稀土元素、镁含量以及不同过渡金属元素对储氢合金微观结构和吸/放氢行为的影响及其作用关系，并进一步探讨了多相储氢合金吸/放氢循环稳定性。.本课题制备的La-Mg-Ni基储氢合金均具有多相结构，经过吸氢后发生分解反应，实际吸氢相为Mg和Mg2Ni相，与单相合金相比，此类合金具有优良的吸/放氢动力学性能和反应热力学性能，一般在5 min内，就可达到饱和吸氢量，并且合金的放氢温度有所下降，在523 K即可完全放氢。改善作用归因于多相结构产生更多的相边界，合金与氢的接触面积增大，从而改善合金的吸/放氢动力学性能；同时La-H化合物的存在以及Mg相与Mg2Ni相之间的协同作用通过相间作用力进一步降低合金吸/放氢反应的焓与熵，减少放氢反应所需的能量，降低氢化物的热力学性稳定性。在深入研究稀土元素对储氢合金性能的影响过程中发现，稀土元素可明显改善合金的储氢性能，并且不同稀土元素的催化作用存在差异，其中Pr元素对降低Mg2NiH4稳定性的能力大于La、Ce、Nd稀土元素，并且PrMg2Ni在423 K下的吸氢速率快于REMg2Ni (RE = La, Ce, Nd)合金；Ce元素在降低合金氢化物初始放氢温度方面表现最为突出。研究发现La-H化合物在La-Mg-Ni基储氢合金吸/放氢过程中发生相转化，即La3H7与LaH3之间的转变，这一转化伴随着主相发生吸/放氢反应同时进行，La-H化合物晶胞体积的变化引起对其他相的拉力或压力等作用力，导致合金微观结构上出现塌陷，使合金内部出现更多的晶界，给氢在合金内部的扩散提供更多的通道，缩短扩散距离。制备的La-Mg-Ni基储氢合金具有良好的循环稳定性，在一定周期内随着吸/放氢循环次数的增加，合金颗粒细化粉化，储氢容量保持稳定，吸氢速率呈现先增大后减小，最后保持不变的变化趋势。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Hydrogen absorption and desorption kinetics of MgH2 catalyzed by MoS2 and MoO2
MoS2和MoO2催化MgH2吸放氢动力学
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2012.12.018
  • 发表时间：
    2013-02-19
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Jia, Yanhong;Han, Shumin;Wang, Jiasheng
  • 通讯作者：
    Wang, Jiasheng
Phase structure and hydrogen storage properties of LaMg3.93Ni0.21 alloy
LaMg3.93Ni0.21合金的相结构及储氢性能
  • DOI：
    10.1016/s1002-0721(12)60086-6
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Journal of Rare Earths
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    裴立超;韩树民;扈琳;赵鑫;刘岩青;PEI Lichao1,2 ,HAN Shumin 1,2 ,HU Lin 2 ,ZHAO Xin2;2.College of Environmental;Chemical Engineerin
  • 通讯作者：
    Chemical Engineerin
Phase structure and hydrogen absorption property of LaMg2Cu
LaMg2Cu的相结构及吸氢性能
  • DOI：
    10.1016/j.mseb.2009.11.028
  • 发表时间：
    2010-02
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering B-advanced Functional Solid-state Materials
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Hu, Lin;Han, Shumin;Li, Jinhua;Yang, Cheng;Li, Yuan;Wang, Mingzhi
  • 通讯作者：
    Wang, Mingzhi
La-H化合物对LaMg2Ni合金中Mg2Ni相吸氢过程的影响（英文）
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Journal of Inorganic Chemistry
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    裴立超;韩树民;朱惜林;刘宝忠;赵鑫;扈琳;PEI Li-Chao1,2 HAN Shu-Min,1,2 ZHU Xi-Lin2 LIU Bao
  • 通讯作者：
    PEI Li-Chao1,2 HAN Shu-Min,1,2 ZHU Xi-Lin2 LIU Bao
LaMg2Cu1-xNix（x=0～0.90）合金的相结构及储氢性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    Chinese Journal of Inorganic Chemistry
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    扈琳;韩树民;杨诚;裴立超;HU Lin1 HAN Shu-Min,1,2 YANG Cheng1 PEI Li-Chao1 (
  • 通讯作者：
    HU Lin1 HAN Shu-Min,1,2 YANG Cheng1 PEI Li-Chao1 (

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其他文献

Microstructure and Electrochemical Characteristics of Step-Wise Annealed La0.75Mg0.25Ni3.5 Alloy with A2B7- and A5B19-type Super-Stacking Structure
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    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    燕山大学学报
  • 影响因子：
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  • 通讯作者：
    李媛
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李媛;张璐;韩树民
  • 通讯作者：
    韩树民
Ni/MH电池负极用高容量稀土-镁-镍基储氢合金
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Xi'an Jiaotong University
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张忠;朱惜林;李金华;扈琳;韩树民;李媛
  • 通讯作者：
    李媛

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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