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基于镁和铝均具有较高储氢容量,且在热力学性能上具有优势互补的特点。因此,本论文采用烧结和机械合金化相结合的方法制备Mg-Al合金,并通过还原氧化石墨烯负载稀土氧化物、过渡金属等对其进行改性研究。具体如下:首先,采用水热还原法制备rGO和CeO2@rGO,以rGO、CeO2和CeO2@rGO 作为催化剂,添加5 wt.%rGO,5 wt.%CeO2,5 wt.%CeO2@rGO对Mg95Al5合金（四氢呋喃湿磨80h）进行催化改性,研究其对Mg95Al5合金吸放氢动力学和热力学性能的影响。研究发现,当吸氢1.0 wt.%时,Mg95Al5 合金和 Mg95Al5+M（M=rGO,CeO2,CeO2@rGO）的温度分别为138.1 ℃,122.4 ℃,55.6 ℃,46.4 ℃。加入 rGO,Ce02 和 CeO2@rGO 之后使Mg95Al5合金吸氢1.0 wt.%时的温度分别降低了 15.7 ℃,82.5 ℃,91.7 ℃。当放氢 1.0 wt.%时,Mg95Al5 合金和 Mg95Al5+M（M=rGO,CeO2,CeO2@rGO）的温度分别为 294.2 ℃,281.1 ℃,239.1 ℃和 242.1 ℃。添加rGO,CeO2和CeO2@rGO使Mg95Al5合金放氢1.0 wt.%时温度分别降低了13.1 ℃,55.1 ℃和52.1 ℃。其中氢化后形成的主相均为MgH2,脱氢后形成的主相均为Mg,说明rGO,CeO2,CeO2@rGO在氢化和脱氢过程中仅起到催化的作用。通过Kissinger方程计算,Mg95Al5+M（M=rGO,CeO2,CeO2@rGO）的脱氢激活能分别为 177.2 kJ/mol,172.1 kJ/mol,85.3 kJ/mol,83.8 kJ/mol。其次,采用化学沉淀法制备La2O3@rGO,以rGO、La2O3和La2O3@rGO作为催化剂,添加 5 wt.%rGO,5 wt.%La2O3,5 wt.%La2O3@rGO 对 Mg95Al5合金（四氢呋喃湿磨80h）进行催化改性,研究其对Mg95Al5合金吸放氢动力学和热力学性能的影响。研究发现,当吸氢量为2.0wt.%时,Mg95AL5合金和 Mg95A15+M（M=rGO,La203,La2O3@rGO）的温度分别为 155.9。℃,141.3 ℃,134.3 ℃,73.9 ℃。加入 rGO,La203 和 La2O3@rGO 之后使 Mg95A15合金吸氢2.0 wt.%时的温度分别降低了 14.6 ℃,21.6 ℃,82 ℃。当放氢量为 2.0wt.%时,Mg95Al5 合金和 Mg95Al5+M（M=rGO,La203,La2O3@rGO）的温度分别为 302.5 ℃,289.7 ℃,299.4 ℃和 260.6 ℃。添加 rGO,La2O3和La2O3@rGO将Mg95A15合金放氢量为2.0 wt.%时的温度分别降低了12.8 ℃,3.1 ℃和41.9 ℃。其中氢化后形成的主相均为MgH2,脱氢后形成的主相均为Mg,说明rGO,La203,La203@rGO在氢化和脱氢过程中仅起到催化的作用。通过Kissinger方程计算,Mg95A15合金和Mg95A15+M（M=rGO,La203,La203@rGO）脱氢激活能分别为 177.2 kJ/mol,172.1 kJ/mol,237.4 kJ/mol,167.8 kJ/mol。最后,采用水热还原法制备Ni@rGO和Pd@rGO,以rGO、Ni@rGO和 Pd@rGO 作为催化剂,添加 5 wt.%rGO,5 wt.%Ni@rGO,5 wt.%Pd@rGO对Mg95Al5合金（四氢呋喃湿磨80 h）进行催化改性,研究其对Mg95Al5合金吸放氢动力学和热力学性能的影响。Mg95Al5合金和Mg95Al5+M（M=rGO,Ni@rGO,Pd@rGO）的最大吸氢量依次为 5.58 wt.%,6.14 wt.%,5.26 wt.%,5.11 wt.%,Mg95Al5+rGO样品的吸氢速率最快,而其他三个样品的吸氢曲线基本重合。Mg95Al5 合金和 Mg95Al5+M（M=rGO,Ni@rGO,Pd@rGO）的最大放氢量依次为 5.26 wt.%,5.51 wt.%,5.02 wt.%,4.88 wt.%,Mg95Al5+M（M=rGO,Ni@rGO,Pd@rGO）三个样品的放氢曲线基本重合,而Mg95Al5合金样品的放氢温度最高。其中氢化后形成的主相均为MgH2,脱氢后形成的主相均为Mg,说明rGO,Ni@rGO,Pd@rGO在氢化和脱氢过程中仅起到催化的作用。通过Kissinger方程计算,Mg95Al5合金和Mg95Al5+M（M=rGO,Ni@rGO,Pd@rGO）脱氢激活能分别为 177.2 kJ/mol,172.1 kJ/mol,106.5 kJ/mol,130.5 kJ/mol。