LaNi_5和LaNi_(4 .7)Al_(0 .3)氢化物柱内氢氘间的排代

进行了室温附近LaNi5和LaNi4 .7Al0 .3 两种材料上气 固间氢氘的排代实验。两种材料的排代效果都较好 ,相比之下 ,LaNi5的更优。可以推测 ,在不要求得到高纯氚的情况下 ,都可以用作氚的冷卸载贮存床。初步的理论探讨揭示 ,气 固界面的化学交换反应是产生排代效应的原因 ,宏观交换规律决定排代效果。理想化的塔板理论模型对排代流出曲线的描述是有效和适用的 ,塔板高度是材料排代性能优劣的指标 ,在确定的排代条件下 ,如果塔板高度小于 1.0cm ,应该认为具有较好的排代效果。     

锆钴氢化物中氢氚的互排代研究

研究了一维排代条件下,ＺｒＣｏ－Ｈ体系上气－固间氢氚的互相排代特性,实验结果表明,氢氚间可以互相排代,影响排代效果的主要因素有：固相表面积、温度和气相流速。在粉化较好的ＺｒＣｏ颗粒（≥４８目）和较高的温度下（～８５℃）,气相流速提高到１．３ＮＬ／ｃｍ＾２ｍｉｎ还具有较理想的排代效果。氚丰度的流出曲线可以用塔板理论描述,且具有较小的塔板高度。     

LaNi5氚老化效应的实验研究

测定了老化LaNi5料的解吸等温线及去氘化热力学参数.评价了氚老化对LaNi5贮氢性能的影响.结果表明,氚老化使LaNi5解吸等温线形貌发生重大改变.与新鲜材料相比,老化2140天后,在373 K下,坪台压力降低了约50%,坪斜由0.033到0.130,可逆吸氢容量减少了约1.3 mmol.g-1.老化LaNi5料去氘化反应热力学焓变ΔH和熵变ΔS分别由30.1 kJ.mol-1和105 J.mol-1.K-1增加到44.5 kJ.mol-1和128 J.mol-1.K-1.     

锆钴氢化物中氢氘的互排代研究

研究了一维排代条件下,ZrCo-H体系上气固间氢氘的互相排代特性。实验结果表明,氢氘间可以互相排代,影响排代效果的主要因素有:固相表面积、温度和气相流速。在粉化较好的ZrCo颗粒(≥48目)和较高的温度下(～85℃),气相流速提高到1.3NL/cm2min还具有较理想的排代效果。氘丰度的流出曲线可以用塔板理论描述,且具有较小的塔板高度     

LaNi4．25Al0．75合金吸放氚性能

在真空系统中对熔融法制备的LaNi4.25Al0.75合金的氘活化特性、吸放氚p-C-T曲线和不同温度下的吸放氚速率，以及材料吸附氚气与解析氚气的纯度进行了研究，以考核该合金氚操作与贮存性能。     

LaNi5晶体表面态的计算研究

用"团簇埋入自洽计算法"对LaNi5晶体表面进行了全电子、全势场、自旋极化的从头计算.在原子纵向坐标充分弛豫的条件下,得到处于最低基态总能量下LaNi5晶体的非平整表面空间结构及其电子结构.LaNi5晶体最表面La原子向外凸出,Ni原子向里收缩,凹凸不平的表面层增加了表面原子与氢原子的接触面积;而表面层的有效体积增大了约9%,有利于氢原子的进入.LaNi5晶体表面态的费米能量大大高于体材料的费米能量.在费密面上主要是Ni的3d电子,价带未填满,显示金属性.LaNi5晶体表面第一、第二层有1.15个电子从La原子向Ni原子转移,这两层有反向的微小自旋磁矩,从而使表面显示顺磁性.得到了LaNi5晶体表面的价带电子态密度.用过渡态方法计算了LaNi5晶体表面的电离能和电子亲和势.所有计算结果显示:LaNi5晶体表面的性质与体性质显著不同,而与氢化物LaNi5H7的性质非常相近.这说明LaNi5晶体的表面结构有利于氢原子的吸收.     

LaNi5热力学性质的全电子计算

本文利用广义梯度近似(GGA)密度泛函和全势能线性缀加平面波(FLAPW)方法,计算给出了LaNi5和LaNi5H7的晶体结构、生成焓、价电子轨道分布;晶体结构和焓与试验值作了对比,结果合理、可行;La原子与2c格位Ni原子的成键较强于La原子与3g格位Ni原子的成键,所以LaNi5晶体各向异性特征较为明显;并简单分析了这些性质与LaNi5合金的稳定性、循环寿命的关系.     

氦对LaNi5晶体结构的影响及其扩散特性研究

从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面波(FLAPW)方法,对氚衰变后氦在合金中的占位以及LaNiHe晶体结构进行了理论计算,并系统给出了氦在间隙间的迁移曲线.结果表明,氦原子在十二面体(1 b)格位最稳定,并且氦从6m格位向1 b格位迁移不存在势垒,而从2d格位向1 b格位迁移则需越过1.55 eV高的势垒.另外,氦从12n格位穿过12o格位最后到达6m格位也无明显势垒存在,并且处于4h格位之间的氦原子可以自由迁移,而相应12n格位之间的直接迁移则需跨越13.6 eV高的势垒.最后还计算给出了氚衰变后合金的态密度、电子密度以及势能分布图,并与相应的LaNi5H结构作了详细比较.     

活化LaNi5衍射峰各向异性应力展宽模型在LHPM程序中的实现

在活化LaNi5的粉末衍射轮廓中会出现较明显的各向异性展宽现象,这给衍射数据的Rietveld分析带来相当的难度.Rodriguez-Carvajal提出了一个唯像模型,只需精修少量的参数就能对于各向异性展宽的衍射峰获得较好的拟合.基于这个模型的原理,本文描述了活化laNi5衍射峰各向异性应力展宽模型在LHPM 6.5中的实现过程,并将所得结果与FullProf 2000的结果进行了比较.     

Al2O3X(X=H,D,T)的电子振动近似理论方法研究

用密度泛函理论(DFT)方法在6-311 G(d,p)水平上对Al2O3X(X=H,D,T)分子较低能量的几何构型进行了优化.计算结果表明该分子有两个可能基态,即Al2O3X(X=H,D,T)(2A′)Cs和Al2O3X(X=H,D,T)(2B2)C2v.全电子计算了氢同位素分子及Al2O3X(X=H,D,T)的能量E、定容热容CV和熵S.应用电子振动近似理论,即用单个分子Al2O3X(X=H,D,T)中的电子和振动能量和熵近似代表它们处于固态时的能量和熵,计算得到固体Al2O3的氢化热力学函数ΔH0,ΔS0,ΔG0以及平衡压力与温度的关系.当Al2O3吸附氢(氘,氚)形成C2v对称性气态Al2O3X(X=H,D,T)对应的固体时,氢气可以排代氘气,氘气可以排代氚气.这种排代效应非常不明显;形成Cs对称性气态Al2O3X(X=H,D,T)对应的固体时,反应的氢氘氚排代效应的顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等的氢氘氚排代效应的顺序相反.总体而言,这种排代效应都非常弱.随着温度的增加,这一系列反应的氢氘氚排代效应趋于消失.     

LaNi5储氢过程的热力学分析

分析了LaNi5储氢过程的热力学平衡关系,根据平衡状态下的热力学函数,导出了能够完整描述整个实验范围P-C-T关系的平衡公式.利用P-C-T平衡公式对不同温度下平衡压力与储氢量的变化曲线进行了拟合分析,计算并讨论了储氢过程中平衡反应的热力学函数.     

铝含量对LaNi5-xAlx合金氘化与去氘化热力学函数的影响

测定了LaNi5-xAlx(x=0.0、0.1、0.2、0.3)的氘化与去 氘化热力学参数，评价了LaNi5-xAlx中铝含量对氘化与去氘化热力学函 数的影响。研究结果表明，合金的坪台压力和吸氘容量随x的增加而降低；坪率随x 的增加而增加；热力学焓变与熵变随x的增加而减少；滞后系数Hf随x的增加而减少 。     

Al的微观组态与LaNi3.75Al1.25的结构和弹性第一性原理研究

在全电子水平上,采用广义梯度近似密度泛函理论和全势能线性缀加平面波方法并结合二维立方拟合方法,对LaNi3.75Al1.25合金的晶体结构与弹性性质进行了理论研究.计算结果给出合金的晶格常数a=b=0.5137 nm,c=0.4018 nm,Al原子在晶胞中的微观分布为同时占据部分3g和2c等价格位,弹性常数C11+C12=281.2,C13=82.3,C33=227.3,以及体弹性模量B＝124.5、切变模量G＝68.2 GPa.还对态密度、能带结构和电荷密度进行了计算分析,并给出材料LaNi3.75Al1.25的电子线性比热系数23.45 mJ/molK2.     

Theoretical study of aging effects on LaNi_5 tritium storage

1 Introduction LaNi5 intermetallic compounds, used in storage, separation and purification of hydro- gen and hydrogen isotopes, are known for a high-density storage, easy activation, low pressure, and rapid and reversible absorption and desorption[1-15]. Tritium as an impor- tant material in the nuclear industry is radioactively decaying into 3He with a half-life of 12.3 years. With time, there are many changes in the electronic and physical properties of the tritide for the deposition of 3He…     

Electronic structure of LaNi and its hydride LaNi H

The electronic structure of LaNi₅ and its hydride LaNi₅H₇ are obtained using the self-consistent cluster-embedding calculation method. The Fermi level of LaNi₅H₇ is 5.172 eV higher than that of LaNi₅. In both materials, the La 5d electrons locate nearby the Fermi levels, and make only a small contribution to the density of states (DOS) of the valence bands. There is no significant charge transfer from La to Ni in LaNi₅. But for LaNi₅H₇, there is a charge transfer of 1.16 electrons from La to H, and H atoms are combined mainly with Ni to form hybridized orbitals in the energy regions far below the Fermi level. An explanation of hydrogenation of LaNi₅ is proposed: It is easy for hydrogens to take off some localized La 5 d electrons near the Fermi level, and combine with Ni to form hybridized orbitals in lower energy regions. This process is therefore in favor of energy, and forces a lattice expansion until the Fermi level rises to zero. Received 13 July 2001 / Received in final form 10 December 2001 Published online 17 September 2002     

氚老化对LaNi_(4.9)Al_(0.1)的动力学性能的影响

测定了不同材龄的LaNi4 .9Al0 .1氘化与去氘化动力学参数 ,评价了氚老化对LaNi4 .9Al0 .1动力学性能的影响。研究结果表明 ,氚老化不改变合金的氘化与去氘化的反应级数 ;反应速率随老化时间的增加而降低 ;活化能随老化时间的增加而增加     

Point-contact spectroscopy of the electron-phonon interaction in LaNi5

The electron-phonon interaction in LaNi₅ is studied by point-contact spectroscopy. The spectrum corresponding to the electron-phonon interaction function g (the phonon density of states modulated by the matrix element of the electron-phonon interaction) is found. The functiong is used to analyze the point-contact spectra of PrNi₅, where besides the electron-phonon contribution there is also an interaction between the conduction electrons and the crystal electric field levels of the Pr³⁺ ion.