铝锡合金制氢技术研究

采用机械球磨法制备了铝锡系列合金. 水解制氢曲线和XRD结果表明, 添加剂(锌和氢化物)的加入和球磨时间的延长, 有利于金属铝和金属锡的均匀混合和活性一致. 常温下该系列合金与水反应迅速, 氢气产量高. 尤其是球磨10 h的Al-10%Sn-5%Zn-5%MgH2(质量分数)合金, 在10 min内水解反应结束, 氢气产量为785 mL/g, 水解速率为78.5 mL/(min·g).     

铝基材料水解制氢技术

氢能作为一种高焓值的绿色能源在解决未来能源危机和环境污染中备受关注,而铝水反应在众多制氢途径中被认为是最具优势的方法之一。本文着重论述了近几年铝基材料水解制氢技术的研究进展。铝水制氢是一种很有发展前景的储存和运输氢能的方式,但Al表面致密的氧化层阻碍了铝水反应的进行,使其难以在常温常压情况下产生氢气。为充分开发利用氢能源,可采用添加碱、氢化物、金属氧化物、无机盐等方式,或将金属单质与Al通过烧结、熔炼、球磨等先进的技术手段进行复合,能够有效地活化Al,从而实现低环境温度、短诱导时间、快产氢速率、高转化率的铝水反应,为燃料电池电动汽车现场供氢。     

槲皮素光度法测定铝锡合金中的锡

槲皮素光度法测定铝锡合金中的锡吴光进，李家华，赵红梅，洪珊（贵州省理化测试分析研究中心贵阳市５５０００２）槲皮素光度法已用于铜合金中锡量的测定￣［１］，但由于干扰元素较多，尚未见报道用于其它合金中锡量的测定。为此、本文就槲皮素光度法测定铝锡合金中锡量...     

稀土对铝硅合金处理效果的研究

通过添加富镧、富铈、富钇和富钕混合稀土,考察了不同混合稀土加入量、不同冷却条件及其他因素对铝硅合金变质效果和含氢量的影响。结果表明,富钇、富镧、富铈混合稀土的变质效果依次减弱,富钕无明显变质效果。富铈、富镧、富钇和富钕混合稀土都能降低铝硅合金的含氢量,其去氢作用依次递减。     

含镓、锡的铝合金在碱性溶液中的活化机理

镓锡合金沉积于铝阳极表面 ,形成活化点 ,是铝阳极活化的根本原因 .简单的Al_Sn、Al_Ga二元合金在碱性介质中不能活化 .Al_Sn_Ga多元合金阳极溶解时 ,Ga、Sn溶解进入溶液 .锡离子首先还原沉积于铝阳极表面 ,镓离子又在沉积的锡上沉积 ,在铝合金阳极表面不断形成Ga_Sn合金活性点 .低溶点的合金由于其良好的流动性 ,以单个或多个原子的形式嵌入氧化膜 ,形成活性点 ,起到了局部分离氧化膜的作用 ,是铝合金阳极活化的关键     

Sn-Sb合金的氢电弧等离子体法制备及其电化学性能

采用氢电弧等离子体方法成功地合成了锡锑合金纳米颗粒, 通过TEM、XRD、恒电流充放电测试等手段研究了其形态、结构及电化学行为. 结果表明: 锡锑合金纳米颗粒为球形形貌, 颗粒平均直径为138 nm, 由Sn和SnSb两相组成；经电化学性能测试, 该锡锑纳米颗粒首次嵌锂容量高达930 mAh•g−1, 可逆容量为701 mAh•g−1, 20次循环后容量仍为566 mAh•g−1, 容量保持率为81％. 用氢电弧等离子体方法制备的Sn-Sb合金纳米材料是有希望的锂离子电池负极材料.     

绚丽的色彩变化、难得的审美享受——也谈对铝和硝酸、硫酸反应的研究

看了 2 0 0 1年第 12期《化学教育》上发表的“铝与酸、碱反应的实验探索及理论研究”一文后 ,我认为该文作者关于铝和浓、稀硝酸及稀硫酸在常温下作用情况的表述欠慎重。我在该问题的实验研究中所看到的事实和得出的结论与该文有很大的出入 ,即铝表面的氧化膜即使不除去 ,常温下 ,它也能和浓、稀硝酸及浓、稀硫酸起反应 ,直至铝全部消耗完为止 ;不仅如此 ,铝和浓、稀硝酸在常温下作用时 ,还会展现出绚丽的色彩变化 ,让人感受到极为难得的审美享受。这一情况不仅完全出乎我的预料 ,也和许多大学无机化学教科书及工具书对铝的性质的叙述相矛…     

X射线荧光光谱法快速测定铅铋合金中的铅、铋、金、银、铜、砷、锑、锡和碲

建立快速测定铅铋合金中铅、铋、金、银、铜、砷、锑、锡、碲含量的X射线荧光光谱法。采用自制的铅铋合金样品作为标准样品,用台式车床制样,用X射线荧光光谱法快速测定铅铋合金中各元素含量,并用α理论系数法和经验系数法相结合对基体效应进行校正。各组分校准曲线的相关系数均大于0.998,检出限为5.54～101μg/g,测定结果的相对标准偏差为0.06%～7.73%(n=9)。用该方法对3个铅铋合金样品进行分析,测定结果与参考值吻合,相对误差小于8.33%。该方法简便快捷,结果准确,能满足铅铋合金中各元素检测要求,对炉前分析具有很强的实用价值。     

La-H化合物对LaMg2Ni合金中Mg2Ni相吸氢过程的影响

采用感应熔炼技术在Ar气氛保护下制备得到LaMg2Ni与Mg2Ni合金。X射线衍射(XRD)图表明LaMg2Ni合金在吸氢过程中分解为LaH3相和Mg2NiH4相,放氢过程中LaH3相转化为La3H7相。与Mg2Ni合金相比,LaMg2Ni合金显示出优良的吸氢动力学性能,这是由于镧氢化合物的存在及其在吸氢过程中所发生的相转变所造成的。LaMg2Ni合金280 s内吸氢即可达到最大储氢量的90%以上,而Mg2Ni合金则需要1200 s才能达到,且在相同温度下LaMg2Ni合金的吸氢反应速率常数大于Mg2Ni合金速率常数。镧氢化合物不仅有利于改善动力学性能,而且可以提高热力学性能。LaMg2Ni合金中的Mg2Ni相氢化反应焓与熵分别为-53.02 kJ.mol-1和84.96 J.K-1.mol-1(H2),这一数值小于单相Mg2Ni氢化反应焓与熵(-64.50 kJ.mol-1,-123.10 J.K-1.mol-1(H2))。压力-组成-温度(P-C-T)测试结果表明在603 K至523 K温度范围内,LaMg2Ni合金储氢容量保持稳定为1.95wt%左右,然而Mg2Ni合金的储氢容量则由4.09wt%衰减为3.13wt%,Mg2Ni合金的储氢容量在523K低温下仅为603 K时的76.5%,表明镧氢化合物能够改善Mg2Ni合金低温下的吸放氢性能。     

Ni—Zr—A1基非晶态合金催化剂的苯加氢催化性能

利用快速凝固技术制备了Ｎi２３．３Ｚr６．７Ａ１６４Ｃu２．３Ｃe３．７非晶态合金,用碱洗抽Ａ１的方法进行活化,制成Ｎi－Ｚr基非晶态合金催化剂（Ａ〉５０m＾２／g）,并考察了其对苯加氢反应的催化性能,结果发现,这种新型催化材料的比活性高出常规ＲａｎｅｙＮｉ催化剂约３７．５％。反应动力学分析表明,苯加氢反应级数对氢基本上表现为一级,表观反应活化能约为３１．２ＫＪ／ｍｏｌ,并推导出苯加氢反应的动力学方程。     

镍锡析氢活性阴极的电化学制备及其在碱性溶液中的电催化机理

采用恒电流电沉积法在铜箔基底上获得镍锡合金镀层电极. 电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)以及高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明, 随着锡含量的增加, 镀层由镍晶胚与非晶镍锡构成的非晶态结构转变为Ni₃Sn₄与Ni₃Sn₂的混晶结构. 扫描电镜(SEM)分析发现, 非晶结构镍锡合金电极表面粒子分布均匀且粒径细小, Ni₃Sn₄与Ni₃Sn₂混晶结构的镍锡合金电极表面粗糙且断面呈分层自组装结构. 在25℃, 1 mol·L^-1 NaOH溶液中的稳态极化曲线表明非晶结构的镍锡合金电极具有良好的催化活性, 其析氢过电位仅为85 mV. 交流阻抗测试表明, 非晶以及混晶结构的镍锡合金在析氢电催化反应过程中由电化学吸附(Volmer)以及电化学脱附(Heyrovsky) 两个电荷转移过程控制, 且非晶结构电极相比于Ni₃Sn₄与Ni₃Sn₂混晶结构电极的高活性源于其活性氢具有更快的电化学吸附以及脱附速度.     

镧增加铝合金熔体氢含量的实验分析

采用第一滴气泡法和减压凝固法分析测量了一定量的稀土镧加入前后的铝硅合金熔体氢含量和铝硅合金凝固试样剖面的针孔和气孔的变化，发现镧的加入量超过一定量(0．3％)时，铝合金熔体中的氢含量增加，铝合金凝固试样的针孔和气孔增多。可以认为：一定量的稀土镧引起铝合金增氢现象的原因是镧中含有氢。同时，讨论了镧中氢的来源和含量对铝合金中氢的影响。     

高纯气体中痕量水的LiAlH4柱间接法测量

采用氢化铝锂反应柱在一定条件下将气体中的痕量水转化成氢气,利用氧化锆为检测器的气相色谱法测定转化的氢气,从而间接得出高纯气体中痕量水的含量.此方法选择性好,常温下反应快速、完全且稳定,重复性很好.同时,气相色谱法测定氢气干扰因素少、进样量少、样品消耗少、分析快速而准确.     

隐蔽剂在螯合滴定中的应用(Ⅺ)——苦杏仁酸可作为锡(Ⅳ)的新隐蔽剂

本文提出苦杏仁酸为锡(Ⅳ)的新隐蔽剂,在pH2至5.5均能隐蔽锡,其隐蔽能力以在pH3.0至3.5最强,1克的苦杏仁酸足以隐蔽35毫克的锡。建立了EDTA-苦杏仁酸隐蔽法间接滴定锡,锆、钍、铋、铁(Ⅲ)、镓、铈、镧、汞铅、镍、钴、锌、镉、钙、镁、少量锰和铝(用丙二酸隐蔽)、钛(加入过氧化氢)、锑(Ⅲ)(用酒石酸隐蔽)等不干扰。本法选择性很高,溶样后即可准确测定锡合金或锡矿中的锡。     

ICP-AES法测定锡铅焊料中铜铁镉锌铝铋

锡铅焊料试样经盐酸、硝酸分解后，加入一定量的硫酸沉淀分离基体铅，以盐酸一氢溴酸排锡后，采用ICP—AES法同时测定铜、铁、镉、锌、铝、铋。方法没有谱线和背景干扰，检出限铜为0．000034％，铁为0．000038％，镉为0．000026％，锌为0．000071％，铝为0．00025％，铋为0．00060％，回收率在91．09／5～99．2％之间。完全满足锡铅焊料中的铜、铁、镉、锌、铝、铋测定的要求。     

锡钴合金电沉积层的结构与锂离子嵌脱行为

应用电沉积方法制备Sn-Co合金镀层.X-射线衍射和扫描电子显微镜分析表明,该Sn-Co合金镀层为六方固溶体结构,含Co量为20%的Sn-Co合金,其沉积层呈现(110)择优取向.表面微孔随沉积层Co含量的增加而增多.以Sn-Co合金镀层作锂离子电极材料,电化学性能测试表明,其首次充电曲线表现出锡钴合金、锡及锡氧化物与锂合金化的多个反应综合特征,随后的充电曲线趋于稳定,呈现L i-Sn-Co合金化反应特征;具有择优取向和多孔结构的Sn-Co合金电极材料的充放电性能较好,首次库仑效率为63.9%,经过20次充放电循环后,其充电容量为461mAg/h,库仑效率为99%.     

Al-LiBH4复合材料的制备与产氢性能

采用机械球磨法制备了Al-LiBH4系列铝基复合材料.该材料的产氢性能和X射线衍射(XRD)分析结果表明,反应温度升高有利于金属铝和LiBH4之间的相互促进作用,提高材料的氢气产量及产率.常温下该复合材料与水反应迅速,氢气产量高.球料比30∶1、球磨5 h制备的Al-25%LiBH4复合材料30 min内每克材料可以产生720 mL氢气;当反应温度升高至90℃时,在30 min内的氢气产量高达2026 mL/g,氢气产率达95%;而在90℃反应时Al-30%LiBH4材料的氢气产量为2211 mL/g,氢气产率在96%以上.     

铝锶热还原Sc2O3制备铝钪中间合金

以Sc2O3为原料,液态铝锶合金为还原剂及合金基体,在nNaF·AlF3-NaCl-KCl熔盐体系中通过铝锶热还原制备了Al-Sc中间合金.主要考察了ScF3添加量、温度和时间对Sc含量及收率的影响.结果表明,熔盐中添加1％(质量分数,下同)的ScF3,反应温度900℃,反应时间45 min,制得了Sc含量在2％以上的Al-Sc中间合金,Sc的直收率可达74.25％.SEM,EDS和XRD分析结果表明,中间合金由黑白两相组成,白色间断相为不规则形状的Al3Sc第二相粒子,黑色连续相为铝基.     

铝/水反应可控制氢

铝是地壳中最富有的金属元素,理论上可100%重复利用。铝/水反应所提供的绿色能源--氢能,很有可能解决人类将面临的能源短缺和环境污染问题。本文介绍了铝/水反应可控制氢的原理、反应机理、制氢方法及制氢装置的最新研究进展,并讨论了研发中需解决的问题。铝/水反应制氢的关键在于破坏或抑制铝表面固有的或原位再生的致密钝化膜。该制氢系统的实际应用需具备快速的反应动力学,而制氢装置的设计应综合考虑反应热的利用、燃料电池产生的水循环利用、燃料盒和膜分离技术的应用,使用回收的废铝将降低其生产成本,实现铝基制氢系统的商业化应用。     

铝和水反应实验的改进

从铝的电极电势可知,理论上铝能和水反应产生氢气;同时,汞齐化的铝片在潮湿的空气中可与氧气发生反应。基于以上原理,笔者改进并设计了铝和水反应的连续实验。