Структурные особенности и фазовые переходы в процессе дегидрирования композита на основе гидрида магния и углеродных нанотрубок

Показано, что частицы композита на основе гидрида магния и углеродных нанотрубок, сформированные методом механического синтеза в высокоэнергетической шаровой мельнице, обладают структурой типа ядро–оболочка. Ядром в данном случае выступают частицы гидрида магния размером 4–8 мкм, а оболочкой – осажденные на поверхность наночастицы углерода и углеродные нанотрубки. Кроме того, продемонстрировано, что в процессе механического синтеза композита некоторая часть нанотрубок внедряется в поверхность частиц гидрида магния, в результате чего формируются центры захвата и каналы для диффузии водорода. Данный факт в совокупности с каталитическим влиянием присутствующих в нанотрубках металлических наночастиц приводит к снижению энергии, необходимой для сорбции и десорбции водорода гидридом магния по механизму “перетекания”. В свою очередь снижение энергии приводит к уменьшению температуры начала выхода водорода с 200°C для чистого гидрида магния до 100°C для композита и появлению максимума интенсивности десорбции водорода из композита при 180°C. In situ анализ фазовых переходов в композите при дегидрировании показал, что происходящие структурно-фазовые превращения можно разделить на три этапа. Первый этап характеризуется отжигом дефектов и релаксацией структуры без десорбции водорода, на втором этапе происходит десорбция водорода по механизму “спилловера” без диссоциации гидридов, и на третьем этапе происходит диссоциация гидридов с последующей десорбцией оставшегося водорода.