元素替代对Mg2NiH4释氢性能影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PWP)方法,研究了元素替代对Mg2NiH4释氢性能的影响.计算给出了晶胞参数、电子态密度、原子间的键序和生成焓,分析了氢化物的结构稳定性和原子间成键作用之间的关系.计算结果表明,生成焓的计算值随替代元素M(Ti,V,Cr)的变化趋势和实验测定的结果一致,且Ti的替代较好地降低了Mg2NiH4的结构稳定性,提高了Mg2NiH4的释氢性能.分析电子结构可得,Ni(h)-H和M-H间的相互作用是影响Mg2NiH4结构稳定性的主要因素,替代元素正是通过改变M-H的相互作用来提高Mg2NiH4的释氢性能.     

元素替代对Mg2NiH4释氢性能影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（DFT）的平面波赝势（PWP）方法,研究了元素替代对Mg2NiH4释氢性能的影响. 计算给出了晶胞参数、电子态密度、原子间的键序和生成焓,分析了氢化物的结构稳定性和原子间成键作用之间的关系. 计算结果表明,生成焓的计算值随替代元素M(Ti,V,Cr)的变化趋势和实验测定的结果一致,且Ti的替代较好地降低了Mg2NiH4的结构稳定性,提高了Mg2NiH4的释氢性能. 分析电子结构可得,Ni(h)–H和M–H间的相互作用是影响Mg2NiH4结构稳定性的主要因素,替代元素正是通过改变M–H的相互作用来提高Mg2NiH4的释氢性能.     

实验室EXAFS测量中单色器晶体二级衍射的应用

本文研究了实验室EXAFS测量中,应用单色器晶体二级衍射的有关问题,当测定的能量范围内,X射线连续谱上存在杂质发射线时,将导致测定吸收谱精细结构的畸变,研究了对这种谱线畸变进行修正的方法,并对采用晶面二级衍射测定时,EXAFS谱振幅降低的情况下如何求得正确的结构参数进行了讨论。 关键词：     

共沉淀ZnO/γ-Al2O3体系EXAFS研究

用XRD和EXAFS研究了200°C,300°C,450°C,800°C焙烧的共沉淀ZnO/γ-Al₂O₃体系.通过EXAFS分析得到了Zn原子的径向分布函数,并针对第一配位层做了定量的拟合,结果是体系中第一层锌氧Zn-O保持ZnO中的四配位结构.文中还对第二层配位峰的变化趁势做了分析.     

金属氢化物放氢过程数值分析

通过分析外壁处有恒温热源条件下贮氢合金放氢过程的传热现象,建立多孔介质的传热模型,研究分析了真空烧结的多孔贮氢复合材料放氢过程中温度场和速度场变化规律．计算结果表明,当反应焓变小于外界传入的热量时,温度逐渐上升．由于从内壁到外壁热阻很大,导致靠近内壁处温度难以上升,氢气也就难以释放,故为提高合金利用率,须减小传热间隔,并适当提高初始温度。氢气流速刚开始时大,很快趋于平稳．孔隙率对温度分布和流速影响很大,孔隙率越大,则气流速度更平缓易于控制,但使合金含氢量减小．选取合适的贮氢合金孔隙率对金属氢化物放氢过程较为关键．     

Bi系超导粉末在热处理过程中放氧和吸氧过程的研究

本文采用氧分析仪系统地研究了Bi系超导粉末在热处理过程中出现的放氧现象和吸氧现象.研究了工艺参数如样品的质量、氧分压、混合气体流量以及升温速率对放氧过程的影响.当Bi系超导粉末在氧分压为8.5%的气氛中在830℃保温3小时的时候,放氧量相当于超导粉末中含氧量的3.6%.实验结果表明在升温过程中出现吸氧现象是由于Pb从(Bi,Pb)-2212相中析出,与其他第二相反应生成了Pb3(Sr,Bi)3Ca2CuOy(3321相),在较高温度下发生的放氧现象与3321相和Ca2PbO4相的分解有关.     

NH3与MgH2反应机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了NH3与MgH2的放氢反应机理,在6-311G(d, p)基组水平上对反应物、中间体、过渡态及产物进行了全几何参数优化。频率分析和内禀反应坐标(IRC)计算证实了中间体和过渡态的正确性和相互连接关系。计算结果表明。反应分两步单通道的氢取代过程,且反应过程相类似,反应生成Mg(NH2)2和2H2。两步氢取代反应所释放的H2中两个H原子分别来源于NH3和MgH2。反应脱氢的关键在于克服N—H键断裂所需能量。     

非晶和纳米ZrO2·Y2O3(15%)的X射线衍射与扩展X射线吸收精细结构研究

利用粉末X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)技术对用化学共沉淀法制备的非晶和纳米ZrO₂·15%Y₂O₃体系进行了研究.粉末X射线衍射结果表明,300℃温度处理的样品呈非晶态,500℃时样品已经晶化,形成单一立方相的纳米结构.EXAFS分析显示,在从非晶态向纳米结构晶化的过程中,最近邻的ZrO配位层的配位数和键长没有发生明显的改变,说明300℃时已经形成和900℃相同的最近邻局域结构.而对于ZrZr(Y)配位层,随着晶粒尺寸的减 关键词： EXAFS 晶化 配位数 键长     

X射线衍射装置的研制

在X射线衍射仪上安装高温装置或低温装置,可研究材料在不同温度下的各种物理性质.但有些材料的物理性质不仅与温度有关,还与周围气体的性质和压力关系密切.例如目前研究较多的课题贮氢材料,其吸放氢特性不仅与温度有关,而且与材料周围的氢压有关.人们用排气法测定贮氢材料的吸放氢等温曲线,近年来国外有人用X射线研究贮氢材料的释氢过程[1].用X射线研究贮氢材料的上述过程,必须在X射线衍射仪上安装可控制样品温度和样品周围氢气压力的X时线衍射装置.国内目前还没有这种产品.我们自行设计制作了一套衍射装置,安装在国产Y-2A型X射线衍射仪…     

纳米Mg-Ni合金的制备技术

纳米Mg-Ni贮氢材料具有成本低，活化容易、贮氢容量大，吸放氢动力学性能优异等特点，有很大的应用前景。本文用机械合金化法进行了纳米Mg-Ni合金的制备，且对制备的粉末进行了XRD，TEM，SEM等微观结构的分析。     

Extended X-Ray absorption fine structure from hydrogen atoms in water

We report the first quantitative measurement of extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) from hydrogen atoms. A single oscillation is observed from gaseous water consistent with the location of the covalently bonded hydrogen in H 2O. The experimental phase and amplitude of the oscillation are in excellent agreement with curved wave multiple scattering calculations for isolated water molecules. With this determination of the O-H scattering phase shift we have quantified the covalent hydrogen bond distance (0.95+/-0.03 A) in liquid water, thus demonstrating that hydrogen EXAFS can become a valuable complement to existing structural methods in chemistry and biology.     

大气中Pd-H(D)系中H(D)的释放及其表面附近H的分布

将经过950℃热处理后缓慢冷却及淬火处理的Pd样品,分别作为阴极在重水(D₂O)和轻水(H₂O)中进行150h电解,以引入H和D。用X射线衍射方法测量Pd-H(D)系存放于大气中经过不同时间后的衍射图及β相晶格常数的变化,并用¹H(¹⁹F,αγ)¹⁶O核反应测量H在各Pd-H(D)系表面层中的分布。淬火Pd与退火Pd相对比,在电解吸H(D)后,前者初始含H(D)百分比较高而H(D)的释放速度较快。H的浓度在Pd-H合金的表面处达到极大值而在离表面深度为数百埃处达到极小值。 关键词：     

生物质超临界水制氢的数值模拟

本文对生物质在超临界水环境下气化制氢过程提出简化的两相流物理化学模型,并利用该模型进行数值模拟.着重讨论了温度、颗粒半径对生成气体摩尔百分比、气化率的影响.数值结果表明,颗粒的半径主要影响生物质颗粒气化分解的速率,而温度主要影响颗粒气化产物进一步生成氢气的过程.颗粒越小,气化分解的速率越快.温度的影响主要集中在气相反应上,使得CO进一步转化为H2.本文的理论和数值结果对实际的制氢过程中的参数控制具有实用价值.     

Hydrogenation-induced insulating state in the intermetallic compound LaMg2Ni

Hydrogenation-induced metal-semiconductor transitions usually occur in simple systems based on rare earths and/or magnesium, accompanied by major reconstructions of the metal host (atom shifts >2 A). We report on the first such transition in a quaternary system based on a transition element. Metallic LaMg2Ni absorbs hydrogen near ambient conditions, forming the nonmetallic hydride LaMg2NiH7 which has a nearly unchanged metal host structure (atom shifts <0.7 A). The transition is induced by a charge transfer of conduction electrons into tetrahedral [NiH4]4- complexes having closed-shell electron configurations.     

固氢金属化转变压力的理论计算

 利用简单金属的赝势理论方法计算了固氢的金属转变压力,并探讨了金属氢可能的晶体结构及力、热物性。计算结果表明,在绝对零度条件下,分子态固氢（HCP结构）向原子相金属氢（FCC结构）的转变压力p_t=465.95 GPa。     

An iron-57 Mössbauer spectroscopic study of titania-supported iron- and iron-iridium catalysts

⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy shows that titania-supported iron is reduced by treatment in hydrogen at significantly lower temperatures than corresponding silica- and alumina-supported catalysts. The metallic iron formed under hydrogen at 600°C is partially converted to carbide by treatment in carbon monoxide and hydrogen. In contrast to its alumina- and silica-supported counterparts, the remainder of the titania-supported iron is unchanged by this gaseous mixture. The⁵⁷Fe Mössbauer spectra and EXAFS show that iron and iridium in the titania-supported iron-iridium catalysts are reduced in hydrogen at even lower temperatures and, after treatment at 600°C, are predominantly present as the iron-iridium alloy. The treatment of these reduced catalysts in carbon monoxide and hydrogen is shown by Mössbauer spectroscopy and EXAFS to induce the segregation of iron from the iron-iridium alloy and its conversion to iron oxide.     

Electrolytic loading of hydrogen in metals studied by PAC

In previous work, we introduced hydrogen (H) into Ni and Pt metals at room temperature by electrolysis. To study H-vacancy interactions on an atomic scale, trapping of diffusing H atoms at impurity-vancancy complexes was detected using perturbed γ-γ angular correlations. Two new results are reported here: (1) Transformation rules are clarified between undecorated and H-decorated complexes which are detected after annealing Pt at 323 K. In addition, non-cubic In sites were observed to form by chargingannealed, Pt, which are attiributed either to H atoms at random in the lattice or to precursor nuclei of a Pt hydride. (2) NiH is observed to form under cathodic charging of Ni at high current densities, and detected by growth of a nonmagnetic, cubic metastable phase.     

用热脱附谱研究氢在Si(100)清洁表面的吸附

用超高真空中对样品进行闪烁加热的方法,测量了Si(100)清洁表面吸附氢以后的热脱附谱。得到在室温下暴露氢时,低暴露量下只有一个脱附峰A,暴露量增大后,出现第二个脱附峰B。升高温度暴露氢,如在230℃以上暴露,热脱附谱中不出现B峰;在530℃以上暴露,则A,B峰均不出现。在室温下吸附氢后再加热退火,温度超过350℃,则热脱附谱中B峰不再存在;在530℃退火,则A峰也消失。热脱附的这些规律,使我们相信A峰和B峰分别对应于Si(100)表面的单氢化相和双氢化相的脱附。测量了它们的脱附活化能分别为52.9kcal/mol和14.5kcal/mol。从级数图证实了A峰的脱附属于一级脱附,但其机理并不与一般的一级或二级脱附机理相同。 关键词：     

干湿表测量氢冷发电机氢气湿度的研究

1引言在我国火力发电厂中，目前普遍使用阿斯曼通风式干湿表测定氢冷汽轮发电机内冷却介质氢气的绝对湿度，在实际测量中由于没满足干湿表使用所需的测量条件和测量操作不得法，所以测量结果相对偏差很大。往往是同一时刻、同一工况下、不同的测量者得出差别很大的测量结果，这种相对误差可高达30～50％。这种状况往往造成对发电机氢气湿度监控的误导而导致发电机内湿度严重超标，已经诱发了多次机组事故，给国民经济造成了巨大损失[1]。因此弄清干湿表测定氢冷发电机氢气湿度的误差来源，找到消除误差的措施对于发电机氢气湿度实施准确严格…     

水玻璃化过程的氢键结构特性

为了解玻璃化过程氢键结构特性,采用分子模拟的手段计算了三种压力下的水玻璃化过程氢键的角度、距离、生命期和数量.计算结果显示:(i)氢键角度呈现泊松分布的特征,随着温度降低分布氢键角度分布范围变窄,峰值变高,在0～13°范围,随温度降低,分布数值变大;而在大于13°,随温度降低,分布数值变小;(ii)氢键距离也呈现泊松分...