镁的储氢容量很高（7.6 wt.%）、价格便宜、储量丰富,但是由于吸氢动力学缓慢,放氢温度过高,阻碍了其广泛应用。水解氢化镁产生氢气是一个简便、高效、条件温和的制氢手段,但是由于反应生成的氢氧化镁沉淀会使得氢化镁水解反应迅速停止。针对这些问题,本文通过直流电弧等离子体法向镁粉中少量引入金属氟化物,3d过渡族金属以及硼、石墨烯、硅等非金属材料作为催化剂,改善镁的储氢性能以及氢化镁的水解性能。并结合XRD、激光粒度仪、SEM、TEM、PCT、DSC对所制备的镁基储氢材料的物相组成、粒度、微观形貌结构、储氢性能、水解性能进行了系统研究。对直流电弧法制备的Mg-MF_x粉体的研究表明,金属氟化物的引入不仅能够提高镁粉的储氢性能,而且还能改善氢化后的样品中MgH₂的水解性能。在这些所添加的金属氟化物中,NiF₂的引入最有利于提升镁在低温下的吸氢动力学性能。Mg-NiF₂粉体能在373 K、2 h内吸氢3.26 wt.%。这样快速的吸氢动力学性能主要归因于,在直流电弧制备粉体之后,镁颗粒表面被MgF₂和Mg₂Ni所包覆,形成核壳结构。DSC分析表明,在所有氢化后的Mg-MF_x粉体中,氢化后的Mg-VF₃粉体的峰值放氢温度最低,同时其还表现为最快的水解动力学性能。这主要是由于VF₃的引入最能有效的抑制Mg颗粒在直流电弧后的冷却过程中以及MgH₂在吸放氢循环过程中颗粒的团聚长大现象。此外,在氢化后的Mg-VF₃粉体中,MgH₂表面包覆的VO₂也能促进其水解。对添加3d过渡金属以及硼、石墨烯、硅等非金属材料的镁基超细粉体的研究表明,3d过渡金属的引入能够十分有效的提升镁粉的吸氢动力学性能,其中,Mg-Ni粉体在所有的Mg-TM样品中吸氢速率最快,其能在500 s内吸收氢气将近6 wt.%,1000 s内吸氢将近达到饱和值。这主要是由于直流电弧制备的Mg-Ni粉中Mg颗粒表面被Mg₂Ni包覆,由于Mg₂Ni的“氢泵”效应,促使Mg快速吸氢。通过直流电弧法将硼、石墨烯、硅引入镁粉中,氢化后Mg-Si粉体的水解动力学性能最好。