LaNi5氚老化效应的热力学数值模拟

分析LaNi5氚老化过程的热力学平衡关系,根据LaNi5贮氚过程平衡状态下的热力学函数,导出了能够完整描述整个实验范围P-C-T关系的平衡公式.利用P-C-T平衡公式对不同材龄的LaNi5Dn在不同温度下平衡压力与贮氚量的变化曲线进行了拟合分析.结果表明,拟合结果在大部分温度下与实验数据符合情况较好,同时验证了理论的正确性.     

氚老化对海绵钯吸、放氕氘热力学性质的影响

钯是氚处理工艺中的关键功能材料,氚衰变及其产生的氦会引起钯的贮氢性能下降。对室温下贮氚老化1.6年的海绵钯进行了预处理,采用变温法获得了老化钯吸、放氕和氘的PCT曲线,作为对比,同时给出了新鲜钯的实验结果。在此基础上,进行了氚老化钯吸、放氕和氘热力学性质分析。结果显示,氚老化会导致钯氢体系的α相右移、坪台压降低、坪台区变窄,且老化效应对钯氢体系的滞后效应、焓变及熵变产生影响。     

电镀钯对锆合金吸氢性能的影响

锆具有良好的吸氢性能,被认为是储氘领域的候选材料。但由于其吸氢温度较高且吸氢动力学较慢,目前尚不能进行广泛应用。采用电镀钯的方法对锆进行表面改性,以提高其吸氢性能。结果表明：在经过镀钯且退火处理后的锆合金,在室温下可以实现吸氢,并且有适当的孕育期;与此同时,随着温度的升高,镀钯且退火处理后的锆合金孕育期缩短,吸氢速率变快。通过对微观结构进行分析,发现在氢化后,钯层与锆基板之间形成了过渡区,过渡区中存在PdH_1.33和H_0.62Zr_0.38。由此可见,过渡区中的氢化物对改善锆的吸氢性能起着重要作用。通过对动力学机制进行研究,确定在室温下,镀钯且退火处理后的锆合金吸氢过程符合一维扩散机制;而在250 ℃时,符合二维扩散机制。     

渗氢用钯基膜的研究现状

介绍了渗氢用钯基膜的渗氢机理、影响因素以及制备技术的进展情况。重点阐述了钯基膜的种类及其各自的应用。钯膜的发展经历了从最初的纯钯膜、钯合金膜(主要为钯银、钯钇合金)到目前备受关注并具有良好应用前景的钯及钯基复合膜(如多孔陶瓷、多孔不锈钢基体等)。钯膜的合金化,不仅能提高膜的氢渗透率,而且更重要的是可以提高钯膜的抗氢脆能力,延长钯膜的寿命,扩展钯膜的适用范围。而钯复合膜的研究成功,在保证膜的机械稳定性的前提下,降低了钯膜的厚度及成本,并极大地提高了钯膜的氢渗透率。     

国外氢分离及净化用钯膜的研究进展

介绍了氢分离及净化用钯膜的氢选择性机理、影响因素以及制备技术的进展情况,重点阐述了钯合金(如Pd-Cu,Pd-V,Pd-V-Cu,Pd-V-Ni-Co等)以及钯复合膜(如多孔不锈钢、Ni、Fe-A1-Cr基体等)的一些新的研究成果.     

Pd/γ-Al2O3催化剂上甲烷-氘化氢之间的氢氘交换性能研究

利用浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3催化剂,采用X射线粉末衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等物理化学手段对其进行了表征,并在固定床微型反应器上考察了其催化活性。实验结果表明,载体内部有Pd元素,Pd和载体γ-Al2O3发生了强相互作用。在对甲烷与氘化氢间的氢氘交换反应中,Pd/γ-Al2O3催化剂显示出较好的催化活性。     

钯钇合金净化器的透氢性能研究

对微通道及传统外压式钯钇合金净化器的透氢速率和氢混合气(CO2、H2O、CO)分离性能进行了研究。结果表明,在纯氢条件下,两种结构的钯钇合金净化器透氢速率随压力的平方根差呈线性增大,并且透氢速率基本一致;在对氢混合气(CO2、H2O、CO)进行分离时,两种结构的钯钇合金净化器的透氢率发生了显著下降,但微通道结构下降不明显。     

形态对钯-氢体系热力学性质的影响

基于实验测定海绵Pd颗粒在278K-323K范围内吸放H2，D2的P-C-T曲线．结合文献给出的其它形态的Pd吸放氢结果进行系统比较分析．探讨了形态对钯-氢体系热力学性质的宏观影响和微观本质。在室温附近，氢的饱和固溶度与坪压随Pd的粒度减小而增加；Pd的形态或粒度对氢的饱和固溶度和吸氧坪压的影响程度刚随温度升高而减小，而且坪压之间的差别在温度较高时不再明显甚至消失。吸氘坪压差别大，解吸坪压差别小。Pd—H体系中α→β的相变热焓、热熵（绝计值)随粒度减小而减小，单晶Pd相应热力学函数最小。海绵Pd颗粒中的压力迟滞效应最明显．材料本底缺陷密度决定不同形态Pd-H体系的压力迟滞效应的大小。     

硼对贮氢合金性能的影响

硼是贮氢合金中很有发展前景的一种元素，将硼及其化合物加入金属氢化物-镍电池的合金电极材料中，可有效改善贮氢合金电极的性能。本文主要评述了硼的添加对贮氢合金力学性能、热力学性能和动力学性能的影响。控制硼的含量对改善MH-Ni电池性能有极其重要的意义。     

高温水蒸气毒化对钯膜表面状态与渗氘能力的影响

采用H2O(g)在300℃与900℃之间对Pd膜表面进行了毒化,将毒化后的Pd膜在常温下与氢气进行反应,并在500℃进行了氘气渗透试验。采用XPS、SEM等对反应前后Pd膜表面状态进行了表征与分析,研究了H2O(g)的毒化作用与吸氢反应对Pd膜表面形貌与化学成分的影响与机理。实验表明:当毒化温度低于500℃时,H2O(g)对Pd膜表面无明显影响;当毒化温度高于500℃,H2O(g)会导致Pd膜表面出现微孔,且随着毒化温度升高,微孔数量与体积逐渐增加;当温度达到600℃以上时,H2O(g)毒化会造成Pd膜表面出现细微裂纹。H2O(g)与Pd膜在300℃与900℃之间不但不会产生化学变化,其表面原有的吸附杂质反而得到了明显的去除,且在600℃以上反应后钯膜的透氘性能也得到了提高。     

Progress of Palladium Alloy Membranes in Hydrogen Energy

Palladium and palladium alloy membranes have attracted wide attention in hydrogen permeation areas for their excellent permeability, perm -selectivity and thermal stability. This paper review the principle of hydrogen permeation, type of alloys and the fabrication methods. At last, the progress and achievements on palladium alloy membranes by Northwest Institute for Non-Ferrous Metal Research are emphasized.     

基于质谱法的钯氢同位素效应研究

钯因其较强的同位素效应而被广泛应用于氢同位素处理中。利用四极质谱对海绵钯的氕氘分离因子及其影响因素进行了系统研究。通过实验分析了–25~155℃范围内,不同氕氘相对丰度(5%~90%)、氢同位素在固相中溶解度(0.05~0.7)对氕氘分离因子的影响。结合对α相中的氕氘分离因子计算表明:海绵钯的氕氘分离因子随温度的升高而降低,随氘丰度的增加而增加,在α+β及β相中随氢同位素在固相中溶解度的上升而有所增长,在α相则不受氢同位素在固相中溶解度的影响。     

Pd基光学氢敏感薄膜材料的研究进展

Pd基光学氢敏感薄膜材料是光学氢敏感薄膜材料最为重要的一类，主要包括Pd，Pd／Ni合金，Pd／WO3，Pd／MoO3，Pd／TiOx，Pd／MoS2等薄膜材料。本文从这类薄膜材料的制备、性能及应用方面，对Pd基光学氢敏感薄膜材料的研究进展作了详细的论述。目前Pd基光学氢敏感薄膜材料的制备主要还是应用溅射法。在所有钯基氢敏感材料中以Pd膜的性能最佳，但是由于在应用过程中存在Pd膜出现表面起泡、层错和钯膜与载体结合能力下降等缺陷，因此Pd／Ni合金，Pd／WO3，Pd／MoO3，Pd／TiOx，Pd／MoS2等薄膜材料相继被开发。但目前上述薄膜材料在研究和应用中仍然存在许多问题，本文在论述中分别提出了上述材料目前研究中存在的问题以及今后的发展方向。     

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 针对目前使用WGD 8A系列组合式多功能光栅光谱仪测量氢氘光谱波长的试验中对谱仪的标定问题,本文讨论了两种标定方法对试验结果的影响,一种方法是对多条标准谱进行一次大范围测量取平均修正值来对谱仪进行标定,另一种是针对每条待测谱线用相临的标准谱分别进行标定和测量。结果表明,针对每条待测谱线对谱仪进行分次标定和测量的方法,才能满足用线性内插法计算光谱值的条件,试验结果比一次大范围标定测量误差小的多。     

Fundamental Laws of Structure and Form Changing of Palladium Loading with Hydrogen

There are reviewed some experimental results on metal-hydrogen and PdH x -hydrogen interaction. There is experimentally shown that penetration of hydrogen in palladium is accompanied with strong and micro structural effects, as well as grain shifts, etc. Moreover, the hydrogen saturation of palladium causes form-changing (bending) of palladium plate. These effects, undoubtedly, must be taken in account in technologies of low-temperature diffusion membrane apparatus exploitation.     

氢还原重量法测定海绵铂、钯产品的灼烧损失量

研究了氢还原重量法测定海绵铂、钯产品灼烧损失量的条件,考察了氧、氮、碳等非金属共存杂质元素含量对分析结果的影响,并与热重分析方法进行了对比。结果表明:称取2 g样品,氢还原分段升温至800℃,重量法测定海绵铂、钯的灼烧损失量分别为0.0018%~0.0769%和0.0018%~0.0694%,测定铂的相对允许差(RPD)、相对标准偏差(RSD)和重复性限(r)分别为2.1%~50%、0.7%~16.0%和0.0006%~0.0026%,对于钯分别为3.0%~15.8%、1.0%~5.3%和0.0003%~0.0020%。灼烧损失量主要由氧、氮含量组成,微量的炭对其影响忽略不计。氢还原重量法测定灼烧损失量操作简便,结果可靠,结果与热重分析方法的吻合,能够满足99.90%~99.99%的海绵铂、钯产品的分析要求。     

双波长等吸收法测定双氧水用废催化剂中钯的含量

建立了双波长等吸收法测定双氧水用废催化剂中钯含量的方法,优化了测定条件,与GB/T23220-2009分析方法进行了对照。结果表明,在选定的条件下,双波长法等吸收法较单波长法测定钯的选择性好;测定样品中251.6~5563.9 g/t的钯,相对标准偏差(RSD,n=22)为0.387%～0.795%,允许差(3S)为6～78 g/t,相对允许差为1.2%～2.3%;样品加标准回收率99.35%~100.55%。测定结果与GB/T 23220-2009分析方法的结果吻合。