Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67786
Title: | Effect of Ti compounds on hydrogen desorption-absorption of LiNH₂ |
Other Titles: | การศึกษาผลกระทบของสารประกอบไทเทเนียมต่อการปลดปล่อยและการดูดซับไฮโดรเจนในระบบไฮไดรด์ผสมของลิเธียมเอไมด์ ลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ และแมกนีเซียมไฮไดรด์ |
Authors: | Atsadawuth Siangsai |
Advisors: | Pramoch Rangsunvigit Boonyarach Kitiyanan Santi Kulprathipanja |
Other author: | Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College |
Issue Date: | 2009 |
Publisher: | Chulalongkorn University |
Abstract: | Solid hydrogen storage materials have been investigated as hydrogen carriers due to their safety in hydrogen applications. In contrast, they also have some disadvantages, such as a low hydrogen capacity, very high desorption/absorption temperature, low kinetic rate, and low reversibility. Many attempts have been made to identify and improve materials that can be applied for on-board hydrogen storage for fuel cells. In this work, Ti and Ti compounds were used to enhance the kinetics rate and stability of metal hydrides. The results report the effects of Ti and Ti compounds (Ti0₂ and TiCl₃) on hydrogen desorption and absorption cycles of a LiNH₂/LiAlH₄/MgH₂ system and their implications on the system. We demonstrated that the formation of ammonia from the decomposition of LiNH₂ was suppressed by adding LiAlH₄ and MgH₂. In addition, LiNH₂/LiAlH₄/MgH₂ showed a lower onset desorption temperature than that of neat LiNH₂, up to 200°C. Moreover, doping with Ti0₂ or TiCl₃ also lowered the decomposition temperature and accelerated the H₂ desorption of the ternary mixture (LiNH₂/LiAlH₄/MgH₂). In addition, the H₂ reabsorption ability of LiNH₂/LiAlH₄/ MgH₂ was improved by doping it with Ti and Ti compounds, and Ti exhibited the best performance in the reversible H₂ capacity, 0.4 wt%. XRD patterns revealed the small peaks of Mg(AlH₄) 2 and Mg(NH₂)2, which were indicated as the reversible phases of the ternary mixture. Moreover, the addition of carbon nanotube in 2:1:1 LiNH₂/LiAlH₄/MgH₂ also affected the reversibility of the hydrides. |
Other Abstract: | การกักเก็บไฮโดรเจนในของแข็งเป็นวิธีที่เหมาะสมสำหรับการกักเก็บไฮโดรเจนเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ที่ขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงอย่างไรก็ตาม การกักเก็บไฮโดรเจนโดยวิธีนี้มีข้อด้อยหลายอย่าง ได้แก่ ปริมาณไฮโดรเจนที่กักเก็บได้ต่ำ ต้องใช้อุณหภูมิสูงในการปลดปล่อยไฮโดรเจน อัตราการเกิดปฏิกิริยาและความสามารถในการผันกลับได้ต่ำ ดังนั้นวิทยานิพนธ์นี้จึงสนใจในการหาและพัฒนาวัสดุให้สามารถกักเก็บไฮโดรเจนเพื่อประยุกต์ใช้กับเซลล์เชื้อเพลิงในยานพาหนะ ในการทดลองนี้ได้ศึกษาผลกระทบของโลหะหนักได้แก่ไทเทเนียม และสารประกอบโลหะหนักซึ่งได้แก่ ไทเทเนียมไดออกไซด์และไทเทเนียมไตรคลอไรด์ ที่มีต่อการปลดปล่อยและดูดซับไฮโดรเจนในระบบไฮไดรด์ผสมของลิเธียมเอไมด์ ลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ และแมกนีเซียมไฮไดรด์ที่เตรียมโดยเครื่องบดแบบแรงเหวี่ยง จากผลการศึกษาพบว่าการเติมลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ และแมกนีเซียมไฮไดรด์ลงไปในลิเธียมเอไมด์สามารถลดปริมาณแอมโมเนียที่เกิดจากลิเธียมเอไมด์ได้ นอกจากนี้สารผสมของลิเธียมเอไมด์ ลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ และแมกนีเซียมไฮไดรด์ สามารถปลดปล่อยไฮโดรเจนที่อุณหภูมิต่ำกว่าการใช้ลิเธียมเอไมด์เพียงอย่างเดียว การเติมโลหะหนัก และสารประกอบโลหะหนักเพื่อช่วยลดอุณหภูมิในการปลดปล่อยไฮโดรเจน โดยอุณหภูมิที่เริ่มเกิดการคายไฮโดรเจนอยู่ที่ประมาณ 80-350 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ยังสามารถเร่งการปลดปล่อยไฮโดรเจนของสารผสมได้ อีกทั้งยังสามารถเกิดการผันกลับได้ในสารผสมนี้ด้วย โดยที่สารผสมที่เติมไทเทเนียมลงไปมีความสามารถในการผันกลับได้ดีที่สุด ซึ่งสามารถผันกลับได้ 0.4 เปอร์เซนต์โดยน้ำหนักไฮโดรเจนต่อน้ำหนักไฮไดรด์ และจากผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XRD ได้พบหลักฐานของการเกิดแมกนีเซียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ และแมกนีเซียมเอไมด์ ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นวัฏภาคที่ทำให้เกิดการผันกลับได้ในสารผสมนี้ นอกจากนี้ยังได้ศึกษาผลของการเติมคาร์บอนนาโนทิวบ์ต่อการปลดปล่อยไฮโดรเจนของไฮไดร์ผสมด้วย จากการศึกษาพบว่า การเติมคาร์บอนนาโนทิวบ์มีผลต่อการผันกลับได้ของไฮไดรด์ผสม |
Description: | Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2009 |
Degree Name: | Master of Science |
Degree Level: | Master's Degree |
Degree Discipline: | Petrochemical Technology |
URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67786 |
Type: | Thesis |
Appears in Collections: | Petro - Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Atsadawuth_si_front_p.pdf | 982.69 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Atsadawuth_si_ch1_p.pdf | 657.3 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Atsadawuth_si_ch2_p.pdf | 1.43 MB | Adobe PDF | View/Open | |
Atsadawuth_si_ch3_p.pdf | 876.34 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Atsadawuth_si_ch4_p.pdf | 2.2 MB | Adobe PDF | View/Open | |
Atsadawuth_si_ch5_p.pdf | 649.92 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Atsadawuth_si_back_p.pdf | 781.77 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.