CO,O2,H2O预覆盖对钯吸氢速率的影响

为了考察杂质气体对钯吸氢速率的影响，测定了钯粉末暴露在CO，O2，H2O中后25℃下的吸氢速率。与洁净钯吸氢速率相比，CO预覆盖引起钯吸氢速率降低最为显著，H2O次之；少量O2预覆盖却能引起钯吸氢速率显著增加。引起吸氢速率变化的微观机制主要是受氢原子在氢化物层的扩散或钯表面解离氢分子的化学吸附；O2预覆盖可使Pd表面形成多孔结构而增加了氢分子的解离位，从而增加吸氢速率；CO预覆盖后却占领了钯表面的氢分子解离位而减小了吸氢速率。250℃下的O2预处理是CO毒化钯活化的有效方法。     

H2O分子在α-U(001)表面的吸附和解离

采用广义梯度密度泛函理论研究了H2O分子在α-U(001)表面上的吸附、扩散和解离。结果表明,H2O分子在α-U(001)表面的最稳定构型为平行于表面的顶位吸附结构,吸附能为0.58 eV。吸附作用主要源于H2O分子1b1轨道与表面U原子6d轨道的空间交叠,同时伴有弱的H2O 3a1-U 6d轨道交叠。近邻顶位间H2O分子的扩散能垒为0.20～0.23 eV,预示H2O分子易于在α-U(001)表面发生扩散迁移。OH+H解离吸附较分子吸附在能量上高1.24～1.39 eV,解离能垒为0.56～0.62 eV,预示一定热激活条件下,吸附H2O分子趋向解离形成OH基团和H原子。     

CO、CO2和O2对铀氢初始反应的影响

利用静态容量法测定了288 K下CO、CO2和O2在UO2表面的吸附等温线,利用压降法结合原位显微观测研究了CO、CO2和O2对铀氢初始反应的影响.结果表明,3种气体在U02表面的吸附强弱关系为O2＞CO2 ＞CO,Langmuir和Freundlich方程分别较好描述了CO、CO2的等温吸附行为.含氧气体对孕育期的影响与其吸附特性密切相关,3种气体阻抑效应的强弱关系为CO2＞CO＞O2.CO和O2对孕育期的影响近呈线性关系,CO2对孕育期的影响则与CO2含量有关.CO和CO2的阻抑机制主要是气体分子对铀表面活性位的优先占据,而O2的阻抑机制相对复杂,可能涉及水分子前驱态的形成和吸附O粒子扩散两种表面化学过程.根据阻抑机制和吸附特性导出的数学模型较好描述了CO和CO2对孕育期的影响规律.     

PECVD制备Al-Al2O3复合阻氢涂层的研究

为了提高不锈钢的阻氢性能,利用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)技术在不锈钢表面上制备了Al薄膜,经真空热氧化处理(480℃)获得了Al-Al2O3复合薄膜.用表面分析手段SEM、 XRD、 EDS和XPS对所制备涂层的表面形貌、相结构、表面成分、表面元素的化学态进行了分析,并对其进行了阻氘性能研究.结果表明:该技术能够获得均匀、致密复合薄膜;在低于350℃时,阻氘效果非常好,几乎没有渗透,在350℃到450℃之间,阻氘因子能够达到250左右,但在高于450℃后,渗透非常明显.     

氧在金属铀表面的初期动力学

为了获得氧与铀初期反应的动力学性质,实验利用表面吸附分析系统,采用微压PVT方法研究了O2在清洁铀表面的初期吸附反应行为,测量了饱和吸附量和反应概率.结果表明,氧的吸附量趋近一个极大值,约4.3×1015/cm2,粘附概率起初随吸附量增加缓慢减少;氧在清洁铀表面迅速解离,与表面铀原子反应生成氧化物.氧离子扩散通过氧化物...     

铸态Ti-Zr-Ni准晶的贮氢特性

研究铸态Ti-Zr-Ni准晶体的贮氢特性。Ti40Zr40Ni20合金在吸铸条件下形成了近单一的二十面体准晶相（IQC相）,其吸氢坪台压力在170℃时约20 kPa,160℃时只有0.6 kPa,吸氢量为0.8%（质量分数）;而Ti45Zr38Ni17合金在同样条件下则形成了IQC、MgZn2结构的C14 Laves相与体心立方结构的β-（Ti,Zr）固溶相,它可实现室温贮氢,150℃时贮氢量达到4%,且具有较好的吸氢动力学。结果表明,合金成分与制备方法对Ti-Zr-Ni准晶的贮氢特性有较大影响。     

N2，CO2，O2与铀初期反应动力学研究

采用微压PVT方法测定了323K下N2、CO2和O2在清洁铀表面的饱和吸附量及反应概率,对比分析了3种活性气体的反应活性及动力学性质。结果表明,N2、CO2和O2同呈吸附量(覆盖度)趋近一个极大值,反应概率随吸附量增加而减少的特征;反应活性强弱关系为O2>CO2>N2,饱和吸附量关系为NO2≈2.4NCO2≈7NN2。气体与铀的初期反应动力学进程依赖于表面产物层组成和厚度对分子解离和粒子扩散过程的影响,铀氮化物和铀碳化物(或含氧碳化物)较铀氧化物对气体反应动力学进程具有更强的阻抑效应。