In this research, Mg90Ce5Ni5 ingot alloys were prepared using the vacuum melting induction method. Subsequently, Ni/Zn/Co-based MOFs were synthesized via solvent thermal reaction. The phase composition and surface topography of the materials were tested using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The hydrogen production of Mg90Ce5Ni5 alloy in MgCl2 solution was studied. Avrami-Erofeev and Arrhenius's equations were utilized to fit the hydrogen production curve, studying hydrogen production kinetics and activation energy. The result shows that the alloy exhibits a faster initial hydrogen production rate after ball-milling, and the final hydrolysis yield is higher after hydrogenation. Compared to Mg90Ce5Ni5, Mg90Ce5Ni5 + 2 wt% MOF/Ni, and Mg90Ce5Ni5 + 2 wt% MOF/Zn, Mg90Ce5Ni5 + 2 wt% MOF/Co demonstrates the best hydrolysis performance (1112 mL g−1, activation energy of 12.9 ± 0.5 kJ mol−1). Due to the synergistic effect between CoO and MgH2, the absorption and release of hydrogen were promoted. The hydrogen production of the alloy after the introduction of MOF/Co reached 1730 mL g−1, and the activation energy was 18.5 ± 1.4 kJ mol−1. Optimizing the hydrolysis performance of the Mg90Ce5Ni5 alloy was achieved by introducing a MOF catalyst through ball milling. This structure-performance relationship provides an efficient modification strategy for synthesizing magnesium alloys with excellent kinetics.

The reaction between MgH2 and water produces a significant amount of hydrogen gas, which is beneficial for the development of hydrogen energy in fuel cells. However, the slow hydrogen production rate and the formation of a dense Mg(OH)2 layer limit its application. In this study, MgH2 was doped with 2 wt%, 4 wt%, and 8 wt% of RE-O/C (RE-O = La2O3, CeO2, Pr6O11) catalysts through ball milling technology, and hydrolysis experiments were conducted. The hydrolysis kinetics and activation energy were analyzed using Avrami-Erofeev and Arrhenius equations for linear fitting. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were employed to analyze the hydrolysis mechanism and the effect of the catalysts on particle surfaces. Notably, the addition of 4 wt% RE-O/C exhibited the best improvement in the hydrolysis performance of MgH2. At high temperatures, the maximum hydrogen production rates for MgH2+4La2O3/C, MgH2+4CeO2/C, and MgH2+4Pr6O11/C are 32.05, 30.92, and 29 mL·g−1·s−1, respectively, with maximum hydrogen capacities of 1996, 2140, and 2000 mL·g−1, and activation energies of 21.8, 24.8, and 21.3 kJ·mol−1, respectively. The MgH2+RE-O/C composites studied overcame the key issues of MgH2 hydrolysis, presenting a promising strategy for hydrogen production.