MMNi_5吸、放氢过程的动力学研究

化学法合成的金属间化合物,其表面状态与冶金法合成的样品不同,使其吸、放氢动力学有较大改进。本文研究了化学法合成的富镧MMNi_5(MM为混合稀土金属)在初始压力2.33～5.57MPa,温度20～60℃范围内的吸氢过程动力学行为,及在20～60℃范围内放氢过程的动力学行为。实验结果表明,吸氢量与时间、初始氢压的关系(1gn-1gt;1g△n—1gP)均为直线关系,并求得吸、放氢初期表观激活能分别为5.23和16.95kJ/molH_2。初步判定MMNi_5在两相区的吸氢过程中,不同吸氢阶段,速率限制性环节不同。吸氢初始阶段和初始氢压较低时,表面过程为限制性环节,为一级反应。当吸氢量逐渐增大或初始氢压较高时,速率限制性环节转化为扩散控制,反应转为0.5级。MMNi_5氢化物在两相区的放氢反应是一级反应,速率限制性环节是氢原子向固体表面的扩散过程。     

热缓冲剂对稀土贮氢合金吸氢动力学的影响

以铜粉作为热缓冲剂添加到稀土贮氢合金粉中,应用动力学机理函数计算机拟合的方法,研究了ML(NiCoMnAlCu)5和Mm(NiCoMnAlCu)5(ML为富镧混合稀土金属,Mm为富铈混合稀土金属)在α+β相区恒温吸氢动力学.研究结果表明,当铜粉与贮氢合金粉达到一定比例时,能够消除热传导对吸氢动力学的影响.富铈稀土合金和富镧稀土合金吸氢均受氢在β相的内扩散控制,合金中随La/Ce比例的减小,吸氢速度加快.     

电解液浓度对氢化物电极性能的影响

镍/氢化物(Ni/MH)电池以其洁净、安全、高容量、大功率、长寿命而受到人们的极大关注。贮氢电极材料的研究是开发Ni/MH电池的中心,已有较多报道。Boonstra等研究了氧化、粉末的处理等对LaNi_5电极性能的影响。本文探讨电解液浓度对MLNi_(3.5)MnCO_(0.4)Al_(0.1)(ML代表富镧混合稀土)电极放电性能的影响,并对其循环伏安性能进行了研究。 贮氢合金是在氩气保护下,将计量比的各组成元素ML、Ni、Mn、Co、Al混合物在高频感应     

化学法合成的MMNi_5在α相区吸氢动力学研究

以化学合成-共沉淀还原法合成了富镧MMNi_5(MM=混合稀土金属)金属间化合物,并对经过充分活化的样品在α相区的吸氢动力学行为进行了研究。在氢初压为10.13～81kPa、温度为313～393K范围内测定了吸氢量与时间、压力、温度的依赖关系。根据动力学数据,计算出吸氢过程的表观激活能为5.02kJ/molH_2,并根据吸氢量与压力的关系,初步确定了在α相区吸氢速率限制性环节为表面过程,吸氢速率方程可表示为:dn/dt=Ke~(-E/RT)·P_01/t其中K为常数,P_0为初始氢压,t为反应时间。     

稀土储氢合金浆液的吸氢性能

研究了富镧混合稀土－镍储氢合金与有机溶剂组成的悬浮浆液的吸氢行为。测定了温度,搅拌速度及浆液中合金含量对吸氢速率的影响,并以膜模型进行分析,计算。在温度４０℃和４２ｒ．ｓ＾－１的搅拌速度下,合金含量为０．０８ｋｇ．ｋｇ＾－１的浆液中,金属氢化物的转化率可达９５％。     

MlNi5-xSnx合金贮氢性能研究

研究了富镧混合稀土贮氢合金ＭｌＮｉ５ 及加Ｓｎ 后对合金的结构、活化性能、吸氢容量和平衡氢压等性能的影响。通过Ｘ 射线衍射分析进行物相分析， 测试了２９８ ，３１３，３３３ Ｋ 温度下合金的吸、放氢ＰＣＴ曲线。结果表明，ＭｌＮｉ５ － ｘＳｎｘ 合金（ｘ＝０ ～０．４） 为六方晶体结构的单相组织。以Ｓｎ 部分取代Ｎｉ 改善了ＭｌＮｉ５ 的活化特性， 并使平台压力降低， 吸、放氢滞后减小。随着Ｓｎ 含量增加， 晶胞体积增大， 平衡氢压降低， 生成热减小， 氢化物稳定性提高。而少量的Ｓｎ 对吸氢能力降低较小， 是理想的替代元素。     

新型低压氢—镍电池中消氧反应的研究

高压氢-镍蓄电池是一种高效化学电源,具有能量密度高、充放电速率大、寿命长及耐过充等特点,将阴极贮氢材料代替压缩氢气,即为低压氢-镍蓄电池。负极材料不使用贵金属铂,以TiNi为负极的低压氢-镍电池内压在3×10~5Pa以下使用更加安全。镧镍基合金氢化物与水中溶氧反应的研究表明,它在25～55℃范围内能定量消除水中溶氧。本文主要讨论阴极贮氢材料如何有效消除电池过充电时氧化镍电极产生的氧气及其催化机理。 1 实验部分 以TiNi为负极的密封式A1型低压氢-镍蓄电池的容量为1A·h,死体积约为15 mL。图1、2分加别为电池过充时内压变化及过充后开路时内压变化曲线.实验按50、100、150 mA     

MINi5—xSnx合金贮氢性能研究

研究了富镧混合稀土贮氢合金ＭＩＮｉ５及加Ｓｎ后对合金的结构、活化性能、吸氢容量和平衡氢压等性能的影响。通过Ｘ射线衍射分析进行物相分析,测试了２９８,３１３,３３３Ｋ温度下合金的吸、放氢Ｐ－Ｃ－Ｔ曲线。结果表明,ＭＩＮｉ５－ｘＳｎｘ合金（ｘ＝０～０．４）为六言晶体结构的单相组织。以Ｓｎ部分取代Ｎｉ改善了ＭＩＮｉ５的活化特性,并使平台压力降低、吸、放氢滞后减小。随着Ｓｎ含量增加,晶胞体积增大,平衡氢压     

MmB5贮氢合金的结构和性能

近十年未对AB5型合金的研究表明，某些多元取代的LaNi5基合金可作为MH／Ni电池的负极材料，且具有容量大，寿命长等优点[1，2]．LaNi5虽然具有吸放氢量较大、平台氢压平整和压力滞后小等优良性能，但不耐硷腐蚀、吸氢后易粉化，其氢化物的分解氢压较高，故不能作为负板材料．以Co部分地取代Ni可有效地降低氢化物的分解氢压·混合稀土（Mm）取代La，虽容量有所下降，但从原料成本上看是有益的．本工作试图从MmB5多元合金晶体结构的研究，来探讨Mm中La和Ce的相对含量对吸放氢性能和电化学容量的影响．1实验Mllin。合金样品由金属Ni，…     

Ni/MWCNT及镧改性Ni/MWCNT催化CO2甲烷化反应的性能

以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体, 通过浸渍法制备了负载型镍催化剂和稀土镧改性的镍催化剂, 并对其二氧化碳甲烷化的催化性能进行了研究. 借助比表面积测试、程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了稀土镧的添加对Ni/MWCNT催化剂结构和表面组成、催化剂还原性能以及CO₂甲烷化反应性能的影响. 结果表明: 稀土镧改性的Ni/MWCNT较Ni/MWCNT催化剂具有更好的CO₂甲烷化活性, 镧组分的加入提高了催化剂表面的镍物种浓度和分散度, 弱化了氧化镍与载体MWCNT之间的相互作用, 促进了氧化镍的还原, 同时提高了表面镍物种的电子密度, 增加了对反应物的吸附能力, 从而提高了其CO₂甲烷化活性. 制备过程中稀土镧的添加次序对催化性能有较明显的影响, 其活性顺序为先浸渍镧后浸渍镍制备的催化剂活性明显好于先浸渍镍后浸渍镧制备的催化剂.     

富镧稀土镍储氢合金催化甲苯液相加氢反应的动力学研究

研究了由富镧稀土镍储氢合金与甲苯组成浆液储氢体系 ,储氢合金催化甲苯液相加氢反应的动力学特性。考察了反应温度、液相氢浓度等因素对浆液体系内部传质 反应过程的影响。结果表明 ,在实验条件下富镧稀土镍 甲苯浆液体系中甲苯的液相加氢反应速率随反应温度的升高而升高 ,并在 4 90K左右达到最大 ,当温度超过 5 10K后反应速率迅速下降。富镧稀土镍 甲苯浆液体系中甲苯的液相加氢反应为反应控制过程 ,体系中气 液界面和液相主体到催化剂表面的传质阻力完全可以忽略。表现反应速率对甲苯表现为零级 ,对液相氢浓度为一级 ,得到反应动力学模型 ,该模型与实验结果有很好的一致性 ,富镧稀土镍催化的甲苯加氢反应的活化能为 4 1 0 1kJ·mol- 1。     

贮氢合金用作硝基苯电解加氢的催化电极研究

贮氢合金用作硝基苯电解加氢的催化电极研究卢世刚，杨汉西，王长发（武汉大学化学系，武汉１３００７２）混合稀土贮氢合金是近年来发展起来的新型功能材料。在室温下它可以吸收比自身体积大几百倍的氢原子形成金属氢化物．这种金属氢化物可作为氢源提供高反应活性的氢原...     

缺陷对混合稀土贮氢合金性能的影响

贮氢合金是一种重要的功能材料。在多种贮氢合金中,AB~5型稀土系贮氢合金的应用最为广泛。本文用正电子湮没技术(PAT)对AB~5型混合稀土贮氢合金的缺陷进行了研究,并结合X射线衍射(XRD)测试、循环伏安(CV)测试以及合金容量的测定,对合金的结构及性能进行了研究。结果表明,合金微观缺陷的存在能大幅度提高金的性能。     

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。     

稀土新型复合精炼剂对纯铜的脱氢作用

通过纯铜精炼实验、二镒离子质谱分析和Ｘ射线衍射等手段，研究了含稀土、硼、镁等精炼元素的纯铜新型复合精炼剂（ＣＢＭＲ）的脱氢作用，脱氢效果明显，其中含镧或铈的精炼剂去氢效果相近，含混合稀土的精炼剂去氢效果最佳。ＣＢＭＲ的去氢作用是由于稀土与铜液中的氢生成稀土氢化物并上浮而去除的。     

储氢合金阴极电还原葡萄糖制备山犁醇

混合稀土储氢合金具有的吸氢性能,可以以氢化物的形式可逆吸放氢,并在适当的条件下以高活性原子氢的形式释放所储存的氢;经活化的混合稀土储氢合金表面偏析形成的富镍层具有良好的催化氢化能力。利用稀土系储氢合金RENi3.9Co0.59Mn0.28Al0.22为阴极,恒电流电解法还原葡萄糖制备山梨醇,采用正交设计法优选得出电解条件：阴极液为0.4mol/L葡萄糖溶液,40℃,pH＝12,电流密度为0.5A/dm^2。在该条件下取得了675的电流效率和80％的还原产率;探讨了储氢合金阴极对葡萄糖电化学还原反应机理。     

Al含量对MLNi4—xMnAlx贮氢电极性能的影响

在稀土镍合金贮氢电极(MH)的研究中,曾报道电解液浓度对MLNia_(3.5)MnCo_(0.4)Al_(0.1)(ML代表富镧混合稀土)电极放电性能的影响。本文报道Al含量对MLNi_(4-x)MnAl_x电极性能的影响,并用循环伏安法对电极反应机理进行了探讨。实验方法同前报。 结果与讨论 MLNi_(4-x)MnAl_x电极性能测试 用100mA/S恒电流将MLNi_(4-x)MnAl_x电极充电至300mAh/g,停充10分钟,再用100mA/g恒电流放电至—0.60V(vs Hg/HgO),得如图1的放电曲线。可见随     

稀土储氢合金在有机氢化物中的吸氢行为和吸氢热力学性能

研究了富镧混合稀土－镍储氢合金（MlNi5)与有机化合物（C6H6）组成的浆液体系的吸氢行为和吸氢热力学性能。测定了不同温度（10，20，30，40℃）下两个不同系统的吸氢压力－成分等温（PCT）曲线，并分别计算出气固系统和气固液系统吸氢反应的热力学函数值ΔH,ΔS。     

镧镨铈混合稀土在镁合金中替代富铈稀土可行性研究

通过用价格较低的镧镨铈混合稀土代替富铈混合稀土用于ZM3合金，稀土含量从2．5％～3．33％，通过测其抗拉强度，发现在随稀土含量的增加，其抗拉强度也相应增加，并且其抗拉强度达到GB1177-91标准，通过金相观察，并分析其原因，结果认为：就抗拉强度而言，用镧镨铈混合稀土取代富铈混合稀土是完全可行的。     

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。