Skip to main content
SUPERVISOR
Abbas Bahrami,Mehdi Alizadeh
عباس بهرامي (استاد راهنما) مهدي علي زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Pedram Haghighat
پدرام حقيقت

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Investigation of the effect of Titanium and Multi-walled carbon nanotubes on Ni-Al intermetallic composition for hydrogen storage
Hydrogen storage is of great importance today as a source of clean and renewable energy. Adsorption on surface adsorbents is one of the effective methods in this storage. Suitable adsorbents suggested include metal hydrides and carbonaceous materials. Recently, nanostructured carbon compounds such as graphite, carbon nanotubes, and graphene have been used to store hydrogen due to their high surface area and high porosity, which have a higher storage capacity and a higher rate of hydrogenation and dehydrogenation. The bond between the carbon atoms here is covalent and very strong. Therefore, carbon materials are very strong. On the other hand, in order to increase the amount of adsorption energy and increase hydrogen storage, intermetallic compounds with other intermediate metals and their alloys can be created using traort metals such as titanium, nickel and vanadium. Transfer metals such as titanium have received more attention than other transfer metals due to the formation of stronger and stronger bonds with hydrogen and titanium hydride. In this research, Ni-Al intermetallic compound is formed by mechanical alloying method and then titanium powder is added during each step and the amount of aluminum powder is reduced and then sampled to finally reach Ni-Ti intermetallic compound. Finally, in order to further increase hydrogen adsorption, samples are formed by nanocomposite mechanical alloying with carbon nanotube powder and then microstructure changes, hydrogen adsorption and desorption behavior and specific surface area of ??the compounds using X-ray diffraction, electron microscopy, surface analysis and Are specially examined. key words Hydrogen storage, metal hydride, carbon nanotubes, hydrogen adsorption and desorption
چکيده امروزه ذخيره­سازي هيدروژن به عنوان يک منبع انرژي پاک و تجديدپذير اهميت بالايي دارد. جذب بر جاذب­هاي سطحي از روش­هاي موثر در اين ذخيره­سازي است. از جمله جاذب­هاي مناسب پيشنهادي هيدريدهاي فلزي و مواد کربني مي­باشند. اخيراً ترکيبات کربني نانوساختار مثل گرافيت، نانو لوله­هاي کربني و گرافن بعلت سطح زياد و تخلخل فراوان براي ذخيره هيدروژن استفاده مي­شوندکه داراي ظرفيت بالاتري براي ذخيره بوده و سرعت هيدروژنه شدن و هيدروژن­زدايي بالاتري نيز دارند. پيوند بين اتم هاي کربن در اينجا کوالانسي بوده و بسيار محکم است. بنابراين مواد کربني استحکام بسيار زيادي دارند. از طرفي بمنظور افزايش ميزان انرژي جذب و افزايش ذخيره­سازي هيدروژن مي­توان با استفاده از فلزات انقالي مانند تيتانيم، نيکل و واناديم، ترکيبات بين­فلزي با ديگر فلزات واسطه و آلياژهاي آن­ها ايجاد نمود. فلزات انتقالي از جمله تيتانيم بعلت تشکيل پيوند بيشتر و مستحکم­تر با هيدروژن و ايجاد هيدريد تيتانيم، نسبت به ديگر فلزات انقالي مورد توجه بيشتري قرار گرفته است. پژوهش­هايي که قبلا روي هيدريد­ها و ديگر ترکيبات ذخيره کننده هيدروژن انجام گرفت باعث شد تا بعلت سطح و انرژي پيوند کمتر آن­ها نسبت به مواد کربني، آن­ها را با مواد کربني مخصوصا نانوله­هاي کربني تقويت و تشکيل نانوکامپوزيت دهند. پژوهش­ها ابتدا رو سطح نانولوله­هاي کربني انجام گرفت و ميزان ذخيره­سازي هيدروژن در سطح آن مشخص شد بعلت ذخيره­سازي کم و انرژي پيوند کم بين کربن و هيدروژن، نانولوله­هاي کربني توسط فلزات قليايي ، قليايي خاکي و فلزات انتقالي آلاييده شد و سپس تحت آزمايشات جذب و واجذب هيدروژن قرار گرفت و مشاهده شد نانولوله­هاي کربني آلاييده شده نسبت به نانولوله­هاي کربني اوليه داراي ظرفيت ذخيره­سازي حجمي و جرمي بالايي است. در اين پژوهش ترکيب بين­فلزي i-Alبروش آلياژسازي مکانيکي تشکيل و سپس طي هر مرحله پودر تيتانيم اضافه و از مقدار پودر آلومنيوم کاسته و سپس نمونه­برداري مي­شوند تا در پايان به ترکيب بين فلزي Ni-Ti برسيم. درپايان بمنظور افزايش بيشتر جذب هيدروژني ،توسط آلياژسازي مکانيکي نانوکامپوزيت نمونه­ها با پودر نانولوله کربني تشکيل مي­شوند و سپس تغييرات ريزساختار ، رفتار جذب و واجذب هيدروژن و سطح ويژه ترکيبات با استفاده از آزمون­هاي پراش پرتو ايکس، ميکروسکوپي الکتروني ، آناليز سيورت و سطح ويژه مورد بررسي قرار مي­گيرند. کلمات کليدي ذخيره­سازي هيدروژن، هيدريد فلزي، نانولوله کربني، جذب و واجذب هيدروژن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی