LiCl-KCl-LaCl3熔盐体系中La(III)的电化学行为

在773 K条件下,研究了La（III）在LiCl-KCl熔盐中W和Ni电极上的电化学行为。La（III）还原反应是一步三电子转移的准可逆反应;通过在Ni电极上直接电沉积La的方法可以获得La-Ni金属间化合物;恒电位电解可以获得含三种金属间化合物（LaNi₅、La₇Ni₁₆和La₂Ni₃）的La-Ni合金层,并且通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜-能谱分析仪（SEM-EDS）确定物相并表征结构。采用开路计时电位法估算了LaNi₅金属间化合物的标准生成吉布斯自由能。揭示了恒电位电解方法是制备La-Ni镀层合金以及提取熔盐中La的有效方法。     

MgCl2在LiCl-KCl熔盐中的电化学特性

研究了温度范围在723-908 K的LiCl-KCl 熔盐体系中MgCl₂的电化学行为和热力学性质. 循环伏安和方波伏安法研究表明镁离子的电化学还原过程为包含了两个电子转移的一步反应. 利用Berzins 和Delahay 方程计算了不同温度下的镁离子的扩散系数, 并通过Arrhenius 公式计算了镁离子在LiCl-KCl 熔盐体系中的扩散活化能. 采用开路计时电位法得到了不同温度下的Mg(II)/Mg(0)体系的平衡电位, 并结合电动势法计算了在LiCl-KCl 熔盐体系中Mg(II)/Mg(0)体系的标准形式电位. 根据不同温度下的标准形式电位, 计算得到了MgCl₂在LiCl-KCl 熔盐体系中的熵变和焓变以及不同温度下的活度系数.     

LiCl-KCl熔盐体系中镨(Ⅲ)在镍电极上的电化学行为

采用循环伏安、 方波伏安、 计时电位和开路计时电位等电化学方法研究了Pr(Ⅲ)离子在共晶LiCl-KCl熔盐中Ni电极上的电化学行为及Pr-Ni合金化机理. 结果表明, Pr(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三电子转移的一步反应. 与惰性Mo电极上的循环伏安曲线相比, Pr(Ⅲ) 离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了4对氧化还原峰, 表明Pr(Ⅲ)离子在Ni电极上发生欠电位沉积, 是由于生成不同的Pr-Ni金属间化合物. 采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜-能谱仪等对恒电位电解的产物进行了表征. 结果表明, 在不同电位下进行恒电位电解时, 每个电位上只得到一种Pr-Ni金属间化合物, 分别为PrNi₂, PrNi₃, Pr₂Ni₇和PrNi₅.     

在LiCl-KCl-ZnCl_2熔盐体系中电化学共还原提取钕

针对镧系元素钕,本文通过循环伏安、开路计时电位、方波伏安等方法研究了773 K时Nd(III)在钼电极上在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中的电化学行为及Zn-Nd合金的形成过程.结果表明:在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐中,Nd(III)在预先沉积的Zn阴极上欠电位沉积形成三种Zn-Nd金属间化合物.基于电化学行为研究,采用恒电位电解提取Nd并用方波伏安曲线测量来检测Nd(III)离子浓度的变化,然后通过电解前后Nd(III)离子浓度变化评估了Nd的电解提取效率.实验结果表明:-1.84 V恒电位电解进行50 h后,Nd(III)离子浓度接近于零,提取效率为99.67%.在973 K时通过恒电流电解提取Nd并获得了Zn-Nd合金,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对合金的相组成和微观形貌进行了分析.XRD分析表明在Zn-Nd合金中存在Nd2Zn17,LiZn和Zn相,EDS能谱分析表明Nd在合金中的原子分数高达14.99%.     

氯化物体系中La的电化学提取及共沉积Zn-La合金

通过循环伏安、方波伏安和开路计时电位等方法研究了723 K时,La(Ⅲ)在LiCl-KCl和LiCl-KClZnCl_2熔盐体系中Mo电极上的电化学行为.结果表明,La(Ⅲ)还原为金属La是一步扩散控制的不可逆还原反应.在LiCl-KCl-ZnCl_2熔盐中,La(Ⅲ)在预先沉积的Zn阴极上欠电位沉积形成4种Zn-La金属间化合物.在923 K时通过恒电流电解获得Zn-La合金,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)以及附带的能谱仪(EDS)对合金的相组成和微观形貌进行了分析.采用恒电位电解提取La并用方波伏安曲线检测La(Ⅲ)离子浓度的变化,电解50 h后,La(Ⅲ)离子浓度接近于零,提取效率达到99.55%.     

LiCl-KCl熔盐中Gd(Ⅲ)在Bi电极上的电化学行为及Bi_xGd_y金属间化合物的热力学数据

采用多种电化学技术研究了在723~823 K范围内Li Cl-KCl熔盐中Gd(Ⅲ)在液态Bi电极和Bi膜电极上的电化学行为.利用开路计时电位法估算了Bi-Gd金属间化合物(Bi2Gd,Bi Gd,Bi3Gd4,Bi3Gd5)的活度、相对偏摩尔吉布斯自由能、生成吉布斯自由能、生成焓和生成熵等热力学数据.通过恒电流和恒电位电解,在液态Bi电极上制备了Bi-Gd合金,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能量散射谱(SEM-EDS)表征了其结构.在恒电流电解中所得金属间化合物为Bi Gd,而在恒电位电解中所得金属间化合物为Bi3Gd5.     

熔盐电解LiCl-KCl-AlCl3-La2O3共析出制备Al-Li-La合金

研究了LiCl-KCl-AlCl3-La2O3熔盐体系中共析出制备Al-Li-La合金的可行性。研究表明,在LiCl-KCl熔盐中,AlCl3将La2O3氯化为LaCl3,使电解制备Al-Li-La合金顺利进行。借助循环伏安法对熔盐体系的电化学行为进行分析发现,对质量比为45∶45∶5∶2的LiCl-KCl-AlCl3-La2O3熔盐,当阴极电流密度大于0.25 A/cm2,可以实现Al、Li和La的共析出。通过研究电解温度、阴极电流密度和电解时间对合金组成的影响,得到了较佳的电解参数:电解温度650℃,在LiCl-KCl混合熔盐中加入质量分数为5%的AlCl3和2%的La2O3,阴极电流密度12.5 A/cm2,电解时间1 h。X射线衍射对合金分析测试表明,合金主要由Al2La和βLi组成。     

NaCl-KCl熔盐体系中AlF3氟化Tb4O7电化学制备Al-Tb合金

在NaCl-KCl-Tb₄O₇-AlF₃体系中为了制备Al-Tb合金,首先对熔盐中的上清液和沉淀物进行了分析,X射线衍射（XRD）结果确定了Tb₄O₇能被AlF₃氟化生成TbF₃。采用一系列的电化学方法对NaCl-KCl-AlF₃-Tb₄O₇体系在Mo电极上的电化学行为进行了研究。循环伏安、方波伏安、计时电位和开路计时电位等电化学方法的研究结果表明Tb（III）在预先沉积的Al电极上发生欠电位沉积。在不同条件下进行恒电流电解制备了Al-Tb合金,并对所得合金样品进行XRD和扫描电镜-能量散射谱（SEM-EDS）表征。结果表明在-2.5 A进行恒电流电解得到的Al-Tb合金是由Al和Al₃Tb两相组成。采用电感耦合等离子体-原子发射光谱仪（ICP-AES）对实验所得沉积物的组成进行分析,研究了电解条件对合金组成和电流效率的影响。在电流强度为-1.5 A进行恒电流电解2 h,电流效率可达76.5%。     

在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中电化学共还原提取钕

针对镧系元素钕,本文通过循环伏安、开路计时电位、方波伏安等方法研究了773 K时Nd（Ⅲ）在钼电极上在LiCl-KCl-ZnCl₂熔盐体系中的电化学行为及Zn-Nd合金的形成过程. 结果表明：在LiCl-KCl-ZnCl₂熔盐中,Nd（Ⅲ）在预先沉积的Zn 阴极上欠电位沉积形成三种Zn-Nd金属间化合物. 基于电化学行为研究,采用恒电位电解提取Nd并用方波伏安曲线测量来检测Nd（Ⅲ）离子浓度的变化,然后通过电解前后Nd（Ⅲ）离子浓度变化评估了Nd的电解提取效率. 实验结果表明：-1.84 V恒电位电解进行50 h后,Nd（Ⅲ）离子浓度接近于零,提取效率为99.67%. 在973 K时通过恒电流电解提取Nd并获得了Zn-Nd合金,通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）附带能量散射谱（EDS）对合金的相组成和微观形貌进行了分析. XRD分析表明在Zn-Nd合金中存在Nd₂Zn₁₇,LiZn 和Zn相,EDS能谱分析表明Nd在合金中的原子分数高达14.99%.     

在LiCl-KCl-AlCl3熔盐中直接电化学还原Sm2O3及Al-Sm合金的形成

在803 K LiCl-KCl熔盐中,研究了通过添加助剂AlCl3直接电化学还原Sm2O3和Al-Sm合金的形成。以SmCl3为原料作为参照,采用循环伏安和方波伏安方法,研究了Sm2O3在LiCl-KCl-AlCl3熔盐体系中的电化学行为。通过对比发现在两个体系中,峰的数量和位置基本一致,这说明在LiCl-KCl熔盐中,加入AlCl3之后,可以将Sm2O3有效氯化。计时电位结果表明,当阴极电流比-139.8 mA.cm-2更负时,Al和Sm共同还原。为了提取Sm,采用恒电流从LiCl-KCl-AlCl3-Sm2O3熔盐中电解得到Al-Sm合金样品,并进行XRD表征,结果表明可以通过调节AlCl3和Sm2O3的浓度得到不同相的Al-Sm合金。     

NaCl-CaCl2-SrCl2三元相图的测定

本文以NaCl-CaCl₂-SrCl₂三元计算相图作为“预知图形”,采用高灵敏度的微型差热分析仪,测定该三元相图是三元低共晶体系,其低共晶点E的组成(百分摩尔)为NaCl41.9％,CaCl₂40.0％,SrCl₂18.1％,温度为744K。     

非化学计量金属间化合物DO3型Fe3Al热力学性质

用以CaF2单晶为固体电解质的电池电动势(EMF)法测定了720～850 K温度区间内(－)Pt|Ir|Al_0.85Sn_0.15,Na₃AlF₆|CaF₂|Al_xFe_1－x(x=0.23～0.33),Na₃AlF₆|Ir|Pt(＋)电池电动势,通过DO₃型Fe₃Al的粉末化以及选用富Al合金Al_0.85Sn_0.15作为参比电极,使电池反应较快地达到热力学平衡,EMF测量前后工作电极的X射线衍射分析证明没有化学变化发生.计算了DO₃型Fe₃Al非化学计量金属间化合物均相范围内组元Al的活度及Al的偏摩尔热力学函数ΔG_Al、ΔH_Al、ΔS_Al ,基于Gibbs-Duhem方程计算了DO₃型Fe₃Al中另一组元Fe的活度和偏摩尔Gibbs自由能.计算了750 K时DO₃型Fe₃Al相中Al的扩散热力学因子,在化学计量比成分(xAl=0.25)附近Fe₃Al相中Al扩散的热力学因子达到最大值.     

Electrochemical Formation of Al-Li Alloys by Codeposition of Al and Li from LiCl-KCl-AlF3 Melts at 853 K

The electrochemical behavior of Al(III) ions was studied in molten LiCl-KCl melts on a molybdenum electrode. Cyclic voltammetry, chronopotentiometry and chronoamperometry were used to explore the deposition mechanism of Al and Li. Cyclic voltammetry expriment indicates that under potential deposition(UPD) of lithium on pre-deposited aluminium led to the formation of liquid Al-Li alloys at 853 K. The diffusion coefficient of Al(III) ions at 853 K in LiCl-KCl-AlF₃(1%, mass fraction) melts was determined to be (2.79±0.05)×10^?5 cm²/s. Chronopotentiograms and chronoamperograms demonstrate that the codeposition of Al(III) and Li(I) ions formed Al-Li alloys at cathodic current densities higher than ?0.28 A/cm² or cathodic potentials more negative than ?2.20 V. X-Ray diffraction(XRD) pattern indicates that Al-Li alloys with different phases formed via galvanostatic electrolysis. Inductively coupled plasma(ICP) analyses of the samples obtained by electrolysis show that lithium and aluminium contents of Al-Li alloys could be controlled by AlF₃ concentration and current intensity.     

低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

先以BaCO3和Bi2O3为原料由传统的固相反应制备纯BaBiO3,然后在低温下将用KOH-KF熔盐处理这样的拓扑反应合成了Ba1-xKxBiO3超导体.所有样品均进行了粉末X射线衍射(XRD)和磁性表征.XRD结果表明,所得Ba1-xKxBiO3样品均为纯相,且均可用赝立方晶胞指标化.磁性测量表明所有样品具有超导电性,最高超导转变温度(Tc)为30.6 K.讨论了反应时间、前驱体与熔盐质量比对超导转变温度的影响.最佳的反应条件为:反应温度450°C,反应时间4 h,BaBiO3:KOH:KF质量比1:5:2.5.     

Relationship between the molybdenum phases and the conversion of n-butane over Mo/HZSM-5

The conversion of n-C₄H₁₀ was undertaken on MoO₃/HZSM-5 catalyst at 773–973 K and the phases of molybdenum species were detected by XRD. The XRD results show that bulk MoO₃ on HZSM-5 can be readily reduced by n-C₄H₁₀ to MoO₂ at 773 K and MoO₂ can be gradually carburized to molybdenum carbide above 813 K. The molybdenum carbide formed from the carburization of MoO₂ with n-C₄H₁₀ below 893 K is -MoC_1−x with fcc-structure, while hcp-molybdenum carbide formed above 933 K. During the evolution of MoO₃ to MoO₂ (>773 K) or the carburization of MoO₂ to molybdenum carbide (>813 K), deep oxidation, cracking and coke deposition are serious, in particular at higher reaction temperatures, these lead to the poor selectivity to aromatics. Aromatization of n-C₄H₁₀ can proceed catalytically on both Mo₂C/HZSM-5 and MoO₂/HZSM-5, the distribution of the products for the two catalysts is similar below 813 K, but the activity for Mo₂C/HZSM-5 is much higher than that for MoO₂/HZSM-5.     

三丁基氧化膦-离子液体体系萃取UO2(NO3)2的机理和选择性

研究了三辛基氧化膦(TOPO)和三丁基氧化膦(TBPO)在离子液体(ILs) 1-烷基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐(C_nmimNTf₂, n=2, 4, 6, 8)中萃取分离UO₂(NO₃)₂. TOPO-C₂mimNTf₂和TOPO-C₄mimNTf₂体系萃取UO₂(NO₃)₂时会出现三相, 而TBPO萃取UO₂(NO₃)₂的萃合物可以很好地溶解在所有离子液体中. 论文也考察了萃取过程中的萃取剂浓度效应、酸效应、盐效应. 水相加入HNO₃会降低萃取效率. 盐效应证明了萃取是一种阳离子交换机理. 水相中加入NO₃^-能够提高U的萃取, 这说明NO₃^-参与萃取. 选择性研究表明: 除了在高酸度下对Zr 的显著萃取, TBPO-C₄mimNTf₂萃取体系在低酸度下对U呈现较好的选择性; 去除U后, 在低酸度下该体系对三价Nd 仍保持较好的选择性. 通过定量比较离子液体中NO₃^-进入量, 电喷雾质谱(ESI-MS)和紫外光谱表征确定了TBPO-C_nmimNTf₂中萃取机理的差异性. 萃取中存在两种萃合物, 即UO₂(TBPO)₃(NO₃)⁺和UO₂(TBPO)₃²⁺, 其中UO₂(TBPO)₃(NO₃)⁺的比例从C₂mimNTf₂体系到C₈mimNTf₂体系逐渐增加.     

2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)酯(HEH[EHP])萃取稀土元素机理的研究Ⅰ.稀土元素(Ⅲ)在HNO3-H2O-HEH[EHP]体系中的分配及温度和溶剂效应

本文研究了HEH[EHP]的正己烷溶液在不同浓度(0—11M)的硝酸介质中萃取稀土元素(Ⅲ)的平衡规律。借助IR、NMR测定和斜率法研究了不同硝酸浓度下的萃取平衡反应,计算了不同萃取机理的浓度平衡常数。研究了温度和溶剂对萃取平衡的影响,测定了不同硝酸浓度和温度下各相邻元素对的分离因数,计算了萃取平衡反应的焓变值△H、相对自由能变化值△Z_z以及相对熵变值△S_z,并考察了这些热力学函数随原子序数的递变规律。     

Investigation of POM Reaction Over Rh/SiO2 Catalyst Using XPS

By means of XPS, the binding energy and the concentration of the surface element were characterized, before and after the catalyst was exposed to CH₄ and/or O₂ at different temperature (from room temperature to 773 K) and at different amounts with different sequence. It was found that CH_x(x=l~3) species were formed over the catalyst closed to CH₄ or CH₄/O₂. For CH₃,CH₂ and CH species, the C_1Sbinding energies were ca. 285.5 eV, 284.5 eV and 283.5 eV, respectively.