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氢化燃烧合成镁基储氢合金产物微结构及性能的研究的任务书
任务书
一、题目
氢化燃烧合成镁基储氢合金产物微结构及性能的研究
二、任务概述
随着节能环保意识的普及，新能源的开发受到了全球的广泛关注。在新能源的开发研究中，储氢技术是一种重要的研究方向。镁基储氢合金是一种重要的储氢材料，具有高储氢量、良好的热力学和动力学性能等优点。在燃烧合成工艺中制备的镁基储氢合金更是具有制备工艺简单、反应速度快、能量密度高等优势，在储氢领域具有广阔的应用前景。
本课题旨在通过燃烧合成工艺制备镁基储氢合金，并对其产物的微结构及性能进行研究。本研究将结合实验和理论计算，探究镁基储氢合金产物的微观结构和性能，并评价其在储氢领域的应用前景。同时通过本研究，推动我国储氢材料研究和储氢技术的发展，为新能源的开发和利用提供支持。
三、研究内容
1.燃烧合成工艺制备镁基储氢合金
（1）选择适宜的原料配比和反应条件，制备镁基储氢合金
（2）分析反应机理，探究反应过程中的热力学和动力学行为
（3）优化反应条件，提高合金制备效率和储氢性能
2.镁基储氢合金产物的微观结构表征
（1）利用扫描电镜（SEM）等手段对合金产物的微观形貌和结构进行表征
（2）使用X射线衍射（XRD）等技术分析合金产物的物相组成和结构特征
（3）运用拉曼光谱等技术研究合金产物的晶格结构和反射光谱特性
3.镁基储氢合金的储氢性能测试
（1）采用脱附法、吸附法等储氢性能测试方法，评价合金产物的储氢性能
（2）研究不同条件下合金产物的储氢动力学和热力学性能
4.镁基储氢合金产物储氢机理的理论计算
（1）基于密度泛函理论（DFT）计算合金微结构及储氢机理等关键参数
（2）利用分子动力学模拟（MD）等技术，探究合金产物储氢机理
（3）结合实验结果对理论计算结果进行验证，并优化计算模型
四、预期结果
通过本研究，预期实现以下目标：
1.成功制备出具有优异储氢性能的镁基储氢合金
2.深入了解镁基储氢合金产物的微观结构和储氢机理
3.评价镁基储氢合金产物在储氢领域的应用前景
4.推动我国储氢材料的研究和储氢技术的发展
五、参考文献
1.LiuY,WangY,SongQ,etal.DevelopmentandApplicationofMagnesium-BasedHydrogenStorageMaterials[J].Materials,2018,11(12):2421.
2.WangQ,ZouR,WangG,etal.Mg-BasedHydridesforHydrogenStorage:FromProductiontoApplication[J].AdvancedMaterials,2018,30(44):1704561.
3.LiB,RenJ,ZhaoB,etal.RecentAdvancesinMagnesium-BasedMaterialsforHydrogenStorage[J].ActaMetallurgicaSinica(EnglishLetters),2019,32(4):385-395.
4.ZhangL,ChenY,ZhouY,etal.InvestigationofhydrogenstoragepropertyofMgH2synthesizedbysolid-statereaction[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2018,43(12):6025-6033.
5.LengY,WuB,WangT,etal.ReactiveMagnesium/MetallicOxidesforHighEnergyDensityStorageMaterials[J].AdvancedMaterials,2016,28(45):9966-9973.