টাইটানিয়াম-ভিত্তিক হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণগুলির গবেষণার অগ্রগতি

বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম এবং TiZr সিরিজের হাইড্রোজেন শোষণের কম ভারসাম্যের চাপ, শক্তিশালী হিলিয়াম ফিক্সেশন ক্ষমতা, স্থিতিশীল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং গঠিত হাইড্রাইডের উচ্চ নিরাপত্তার উপর ভিত্তি করে, এটি হাইড্রোজেনের দীর্ঘমেয়াদী স্টোরেজের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। মূল সমস্যাটি সমাধান করা হবে ধারণ ক্ষমতা হ্রাস করা; TiFe সিস্টেম এবং TiMn সিস্টেমের ডিসোর্পশন হাইড্রোজেনের উচ্চ ভারসাম্যের চাপের উপর ভিত্তি করে, এটি হাইড্রোজেন স্টোরেজ এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াতে পাম্প করার জন্য উন্নত এবং গবেষণা করা যেতে পারে। মূল সমস্যাটি সমাধান করা হচ্ছে উপকরণের বারবার পুনর্ব্যবহার করা এবং খরচ কমানো।

উপরের সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য, বর্তমান গবেষণার দিকটি প্রধানত উপাদান প্রতিস্থাপন। আশা করা যায় যে টারনারি বা এমনকি মাল্টি-অ্যালোয়িংয়ের গবেষণার মাধ্যমে, হাইড্রোজেন শোষণ এবং শোষণ এবং মাল্টি-কম্পোনেন্ট অ্যালয়গুলির ব্যাপক বৈশিষ্ট্যগুলি যুগান্তকারী হবে।

1. বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম

অন্যান্য উপকরণের সাথে তুলনা করে, হাইড্রোজেন সংরক্ষণে টাইটানিয়ামের খুব উচ্চতর কর্মক্ষমতা রয়েছে। প্রথমত, টাইটানিয়ামের হাইড্রোজেন দ্রুত শোষণ এবং শোষণ করার সুবিধা রয়েছে। উপরন্তু, ঘরের তাপমাত্রায় (25 ডিগ্রি) টাইটানিয়ামের হাইড্রোজেন শোষণের জন্য ভারসাম্যের চাপ হল 10-8 Pa, এবং কম শোষণের ভারসাম্য চাপ হাইড্রোজেনের ক্ষতি হ্রাস করে; দ্বিতীয়ত, নিরাপত্তার দিক থেকে, টাইটানিয়াম-হাইড্রোজেন যৌগগুলি খুব স্থিতিশীল, ঘরের তাপমাত্রায় বাতাসের সংস্পর্শে থাকলেও পরিচালনা করা সহজ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োগ না করা পর্যন্ত হাইড্রোজেন নির্গত হবে না; অবশেষে, টাইটানিয়াম একটি কম দামের ধাতু, এবং টাইটানিয়াম প্রাকৃতিক সম্পদে প্রচুর। পৃথিবীর ভূত্বকের উপাদান লোহার তুলনায় 5 গুণ এবং তামার 100 গুণ। টাইটানিয়াম হাইড্রোজেন স্টোরেজের প্রধান অসুবিধা হল টাইটানিয়াম হাইড্রাইডের ডিসোর্পশন তাপমাত্রা খুব বেশি এবং ধারণ বড়। 100kPa এর ভারসাম্য হাইড্রোজেন চাপে পৌঁছানোর জন্য, এটিকে 800 ডিগ্রির কাছাকাছি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করতে হবে।

2. TiFe সিস্টেম

TiFe অ্যালয় হল এক ধরনের হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপাদান যা ভাল পারফরম্যান্স সহ, এবং এটি একটি সাধারণ এবি টাইপ হাইড্রোজেন স্টোরেজ অ্যালয়। 1974 সালে, এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে রিলি এবং উইসওয়াল আবিষ্কার করেছিলেন। হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপাদান হিসাবে, TiFe খাদ ধীরে ধীরে অধ্যয়ন করা হয়েছে। কর্মীরা এটিকে অত্যন্ত গুরুত্ব দেয় এবং অনেক গবেষণা করেছে।

অ্যাক্টিভেশনের পরে, TiFe-ভিত্তিক খাদটির হাইড্রোজেন শোষণ এবং শোষণের কার্যকারিতা আরও ভাল, এবং হাইড্রোজেনের জন্য এর শোষণ এবং শোষণ ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে বড়, এবং সর্বাধিক হাইড্রোজেন শোষণ ক্ষমতা (ভাংশ ভগ্নাংশ) পর্যন্ত এবং এর শোষণ ভারসাম্য হাইড্রোজেনের চাপে। তাপমাত্রা 300kPa। হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ হিসাবে TiFe-ভিত্তিক অ্যালয়গুলির অনেক সুবিধা রয়েছে, তবে কিছু সমস্যাও রয়েছে: 1) সক্রিয়করণ কঠিন; 2) ধরে রাখার ক্ষমতা বড়।

3. TiZr সিরিজ

Zr এবং Ti IVB গ্রুপের ধাতব উপাদানের অন্তর্গত। Ti-এর মতো, Zrও উচ্চ হাইড্রোজেন শোষণ ঘনত্ব সহ একটি ধাতব পদার্থ। গবেষণায় দেখা গেছে যে একটি উপযুক্ত Ti/Zr অনুপাত খাদের বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে পারে; উপরন্তু, তৃতীয় উপাদান ধাতু M যোগ করে (যেখানে M হল Co, Cr, V, Fe, ইত্যাদি), এটি TiZr-এর হাইড্রোজেন স্টোরেজ কর্মক্ষমতাও উন্নত করতে পারে। বেনভেনুটি সি এট আল। দেখিয়েছে যে TiZrV এর হাইড্রোজেন শোষণের ভাল কার্যক্ষমতা রয়েছে এবং হাইড্রোজেন এবং এর আইসোটোপ স্টোরেজ এবং পরিশোধনের ক্ষেত্রে এর বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। সম্ভাবনা