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氢能作为理想的二次能源已受到世界的关注，固态贮氢也因为本身的优势而备受青睐。近年来，尽管在贮氢材料的研发上投入了大量的人力、财力和物力，但氢能贮藏的“瓶颈”仍没有解决。Sc是最轻的过渡元素和稀土元素，Ti是紧邻着Sc的过渡元素，作为贮氢材料，不管是在重力密度上，还是在催化性能上，都具有很强的优势。因此研究和开发Sc/Ti基贮氢材料，具有一定的理论意义和现实意义。基于此，本文主要在以下七个方面进行了研究:
一、通过XRD和TEM确定ScCrMn合金为罕见的理想密排C14型Laves相结构，晶格常数a=5.064(1)，c=8.263(2)(A)。合金室温下0.46kPa即可吸氢，次大气压下加氢活化速率超快。合金加氢至ScCrMnH3.9导致体积膨胀27％，但氢化物的结构仍是C14型。H/M=0.66时，氢化物的ΔH和ΔS分别为-63kJ·mol-1、-111J·K-1.mol-1。这些结果表明ScCrMn合金氢化物的稳定性与贮氢同位素合金ZrCo和ZrTi0.2V1.8不差上下，并在相关应用方面优于后两种合金。氢化物的DSC-TG测量表明合金可以高效催化氢解离和氧化反应。
二、ScMn2氢（氘）化物保持母合金C14型Laves相结构，体积膨胀约25％;ScMn2在室温常压下能与氢（氘）迅速发生反应，具有优异的活化性能;100kPa和298K时，ScMn2贮氢量和贮氘量H/M约是1.23和1.22;ScMn2具有较低的吸、放氢滞后临界温度、优异的平台特征以及较低的平台压，适于氢及其同位素贮存。与室温平台压对应的合金氢化物系统的ΔH和ΔS分别为-45kJ·mol-1和-80J·K-1·mol-1;ScMn2在113kPa初始氢强下吸氢（氘）动力学可用JMA模型描述，反应级数为0.4，表观活化能分别为16±0.3kJ·mol-1和19±1.7kJ·mol-1，此动力学同位素效应有望用于氢同位素分离;钝化后氢化物在639K时能完全放氢，激活放氢的表观活化能为141±14kJ·mol-1;ScMn2合金氘化后，在转变温度Tsg=205K下出现自旋玻璃态，冻结温度Tb=135K。
三、Ti1-xScxMnCr(x=0.05，0.10，0.15，0.22，0.27和0.32)合金基本上是C14型Laves相，但由于成分差异导致晶格常数微小变化，因此组成相不唯一。除x=0.05合金外，其它合金块体在环境条件下均易活化，并在首次加氢过程中就可达到最高贮氢量。随Sc含量增加，合金贮氢量变大，但吸放氢平台压降低。多次充放氢后的合金没有发现氢致歧化现象，氢致缺陷和粉化现象也不严重。在室温和1-4000KPa压强下，Ti0.78Sc0.22MnCr合金展示了最高的～2wt％可逆贮氢量。
四、Sc和Zr与普通成分CrMn形成Laves相合金，展示了超常的、可同Pd相媲美的活化性能。通过裂纹机制，这些合金块体具有与Pd表面修饰合金相类似的吸氢表现。其中ScCrMn的吸氢比Pd还快，ZrCrMn则显示了与Pd类似的吸氢速率和吸放氢可逆性。ScCrMn块体取得的最短活化时间、最快活化速率和最低活化压强分别是15s、-16.6kPa/s、0.46kPa，在相同条件下，Pd粉分别为18s、-3.2kPa/s、0.13kPa。这些发现和相应磁化率测量表明:Cr和Mn同某些低价态金属合金化，其相应的电子结构极有利于氢的解离。
五、探索了Sc-Mg-Cr-Mn多种手段合金化的工作，并采用XRD、SEM和EDS对制成的合金及氢化物进行了物相、形貌和成分表征。结果表明Mg-Cr-Mn没有形成Laves相，Mg只是少量地固溶在CrMn合金立方相中;初步发现了目标相Sc-Mg-Cr-Mn新合金，且该合金较ScCrMn有更大的贮氢量。
六、在本课题组发现Ti-Mo合金新ε相氢化物的基础上，通过对Ti0.85Mo0a5合金饱和氢化物原位XRD测试，推测ε相氢化物成因可能与样品氧化有关;通过对Ti0.85Mo0.15合金ε相氢化物原位XRD测试和非原位测试，研究了ε相的晶格常数随着氢含量的变化规律。
七、“氢致非晶化”现象是一个非常有意的研究方向，为了更深入地开展这项工作，于法国ILL的D4c上对Ti0.68Zr0.32MnCr合金进行了不同温度下充、放氘的原位中子散射。预计原始中子散射数据经CORRECT处理后，利用RMCPOW得出氘原子与氘原子间的对分布函数，以此来解释短程与长程有序的氘原子分布及结构。但由于Al样品室的影响，还需要后续实验才能完成数据的处理。