过渡金属及其氧化物对镁基储氢材料的改性及其研究进展

任俊颖1，廖逸飞1，周玉成2，孙会东3，陈诚3，牛俊敏1，杨捷1，孙建辰1，商辉1（1 中国石油大学（北京） 化学工程与环境学院；2 中国石油玉门油田技术监督中心；3 中国石油天然气股份有限公司规划总院）

摘要：MgH2由于具有较高的理论储氢容量、更好的安全性以及可逆性，成为目前研究最多的一类储氢材料。然而高热力学稳定性和较差的动力学性能限制了其应用。掺杂催化剂可以有效降低吸/脱氢反应能垒，从而加快Mg-H 体系的吸/脱氢反应速率，是改善MgH2储氢性能的有效且简便的方法。过渡金属及其氧化物由于具有优良的催化性能受到了广泛研究。本文介绍了不同类型的过渡金属及其氧化物催化剂，简述了其对MgH2吸脱氢性能的提升效果以及催化原理。最后得出：掺杂多元合金、多元金属氧化物或者金属与金属氧化物的组合，从而利用不同金属间的协同效应是提高催化性能的重要方法。然而，目前一些过渡金属及其氧化物的催化原理尚不清楚，加深对催化机理的理解和认识，尤其是从原子尺度深入探究，将为具备更高储氢性能的镁基储氢材料的开发及应用提供有力支撑。

关键词：储氢；氢化镁；催化剂；过渡金属；氧化物