钯对钛膜吸氢能力的抗污染作用的研究

为寻求一种防止因表面污染而导致钛膜吸氢能力下降的途径，用表面分析方法检测样品表面状态，用质谱仪测量样品吸氧能力，研究了表面状态和吸氢能力的相互关系。采用在钛膜上淀积钯膜（蒸发或溅射）的方法，可使受碳、氧污染的钛膜吸氢能力得以恢复。这种钯／钛复合结构在吸氢能力上对碳、氧污染并不灵敏。对样品的近费米能级处的占有电子态密度（densityofstate，DOS）的测量证明，凡吸氢能力良好的样品，DOS呈峰形结构。具有抗污染能力的钯／钛结构，其DOS因污染而导致的变化很小，而无抗污染能力的钛膜，其峰形结构受污染作用而消失。这种峰形结构能提供氢分子解离吸附过程中所需的电子。     

碳污染对钛膜吸氢能力影响的研究

在钼基底上蒸镀钛膜，用乙炔在钛膜表面引入碳污染，用Ｘ射线光电子谱和俄歇电子谱研究钛膜表面的碳的化学状态，以及表面的碳污染对钛吸氢能力的影响。实验发现，碳在钛表面以二种到三种化学状态存在。碳在钛表面将使钛膜的吸氢能力下降，而且不同化学状态的碳对钛膜吸氢能力的影响也不同。实验结果表明，呈ＴｉＣ状态的碳是降低钛膜吸氢能力的主要因素，共原因是它使解离吸附位置减少。     

钛膜吸氢与释氢特性的研究

在ＳＫＬ－１２型多功能谱仪的预处理室中，采用超高真空镀膜的方法，得到了表面清洁的钛膜。对表面清洁及表面一定量氧污染的钛膜进行了吸氢，释氢实验，并用理论模型拟合实验数据。结果表明：表面氧污染使钛膜吸氢能力降低，其原因在于氧原子占据了钛膜表面的吸附位置，使Ｈ２解离为原子的几率降低。     

碳污染对钛膜吸氢能力影响的研究

在钼基底上蒸镀钛膜，用乙炔（C2H2）在钛膜表面引入碳污染，用X射线光电子谱和俄歇电子谱研究钛膜表面的碳的化学状态，以及表面的碳污染对钛膜吸氢能力的影响。实验发现，碳在钛表面以两种到三种化学状态存在。碳在钛表面将使钛膜的吸氢能力下降，而且不同化学状态的碳对钛膜吸氢能力的影响也不同。实验结果表明，呈TiC状态的碳是降低钛膜吸氢能力的主要因素，其原因是它使解离吸附位置减少。     

表面氧污染影响钛膜吸氢量的机理

表面氧污染的钛膜，其吸氢能力比清洁钛膜降低达数倍之多。在厚度ｄ＝４００Ａ，表面氧污染的钛膜上重新蒸镀，使其表面再生一层极薄的清洁钛膜。吸氢，释氢测量表明其吸氢能力得到恢复。     

钛膜吸氢与释氢特性的研究

在ＳＫＬ－１２型多功能谱仪的预处理室中，采用超高真空镀膜的方法，得到了表面清洁的钛膜。对表面清洁及有一定量氧污染的钛膜进行了吸氢、释氢实验，并用理论模型拟合实验数据。结果表明：表面氧污染使太膜吸氢能力降低，其原因在于氧原子占据了钛膜表面的吸附位置，使氢解离为原子的几率降低。     

表面氧污染影响钛膜吸氢量的机理

表面氧污染的钛膜，其吸氢能力比清洁钛膜降低达数倍之多，在厚度ｄ为４０ｎｍ，表面氧污染的钛膜表面上，重新蒸镀一层极薄的（约１．２ｎｍ）清洁钛膜，吸氢，释氢的测量表明其吸氢能力得到恢复。另外，还对其他四块不同厚度的钛膜，在表面清洁及氧污染的条件下，分别进行了吸氢能力实验，实验结果证实，氧污染降低钛氢能力的原因是使钛膜土氢分子解离的位置减少，而不是扩散阻挡层的作用。     

表面氧污染影响钛膜吸氢量的机理

表面氧污染的钛膜，其吸氢能力比清洁钛膜降低达数倍之多。在厚度d为40nm，表面氧污染的钛膜表面上，重新蒸镀一层极薄的（约1．2nm）清洁钛膜，吸氢、释氢的测量表明其吸氢能力得到恢复。另外，还对其他四块不同厚度的钛膜，在表面清洁及氧污染的条件下，分别进行了吸氢能力实验。实验结果证实：氧污染降低钛膜吸氢能力的原因是使钛膜上氢分子解离的位置减少，而不是扩散阻挡层的作用。     

钛膜吸氢与释氢特性的研究

在SKL－12型多功能谱仪的预处理室中，采用超高真空镀膜的方法，得到了表面清洁的钛膜。对表面清洁及有一定量氧污染的钛膜进行了吸氢、释氢实验，并用理论模型拟合实验数据。结果表明：表面氧污染使钛膜吸氢能力降低，其原因在于氧原子占据了钛膜表面的吸附位置，使氢解离为原子的几率降低。     

钯膜制备及渗氢性能研究

随着膜分离技术的不断发展,渗氢用钯基膜由于具有优异的透氢速率、透氢选择性及良好的化学和热稳定性,已被广泛应用于氢提纯分离领域。介绍了钯透氢膜的种类、透氢机理和制备方法,总结了钯膜从最初的纯钯膜、钯合金膜到钯复合膜的发展历程和氢渗透性能研究,并重点介绍了以铌钯复合膜为代表的新型Pd/bcc型复合膜氢渗透性能的研究进展。     

炔基化改性聚乙烯醇吸氢材料的制备及吸氢性能表征

以聚乙烯醇(PVA)高分子材料为基体,通过氨基甲酸酯化反应在PVA高分子链上引入炔基形成炔基功能化的高分子,利用核磁共振法对炔基化高分子的分子结构及接枝度进行表征。通过化学还原法制备出炔基化高分子负载纳米钯的复合材料,采用激光粒度仪确定纳米钯粒径分布。同时将不同接枝度炔基功能化的PVA和Pd/C催化剂,按照一定的比例采用研磨法制备出吸氢材料。利用PVT法对上述所有的吸氢材料的吸氢性能进行了研究。结果表明,氨基甲酸酯化改性PVA接枝度高的炔基化高分子与Pd/C混合研磨后的吸氢材料的吸氢效果最好,吸氢容量为0.8893 mol/kg。     

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.     

用于氢相关领域的钯合金膜的研究进展

报道和评估了近年来用于氢渗透、同位素分离、催化等方面的钯合金薄膜的制备新工艺,对氢在薄膜中的溶解、扩散、渗透的影响因素进行了归纳.结合工程应用,对钯合金的应用研究进行了分析,指出了某些钯合金的潜在应用价值和尚待开发和研究的钯合金薄膜.     

温度对2TiO_230C70Mg材料吸放氢性能的影响研究

金属Mg储氢密度大和资源丰富,但金属Mg吸放氢温度太高,阻碍了它在实际中的应用。因此对金属Mg改性储氢研究,必须对其吸放氢温度和储氢体系的温度变化进行测试。对前期制备的2TiO230C70Mg复合材料测试结果表明:2TiO230C70Mg复合材料的吸放氢密度受吸放氢体系温度影响较大。当储氢温度为200℃时,复合材料的储氢密度达到最大值5.1%(wt,质量分数,下同),其最佳储氢温度在200℃左右、放氢温度在330℃时,其放氢量4.9%。     

新型氧化钯在高真空多层绝热设备中不同数量级真空度下吸氢特性实验研究

氧化钯被公认为性能优良的吸氢剂之一。常应用于高真空多层绝热设备中维持真空。本文通过搭建实验台系统地研究新型氧化钯在不同数量级的真空度下吸氢性能、吸附速率、吸氢效率、吸附量以及平衡压强之间的关系。实验结果表明新型氧化钯最优维持的真空度为0.016 Pa,饱和吸附量为197.238 mL/g,吸附系数为60.473。并通过31组在1、10^-1和10^-2Pa不同数量级上反复加注氢气,观察其吸氢动态。结果表明初始加气压强2.7 Pa以下,吸氢动态曲线均呈现\     

钯银合金/陶瓷复合膜体系的氢脱附时间的研究

采用化学镀方法分别制备了Pd、Pd_(95)Ag_5和Pd_(85)Ag_(15)/陶瓷复合膜.研究了不同温度下Pd基复合膜在不锈钢和石英管式分离器两种体系中的氢脱附过程.结果表明,不锈钢分离器体系中的氢脱附缓慢,脱附时间随温度升高而降低.以合金膜Pd_(85)Ag_(15)为例,在673 K两侧F_(N_2)=150 mL/min时,渗透侧的脱附时间为7 h,而进气侧则大于27 h.实验证明不锈钢分离器自身的H_2脱附是该体系脱附的控制步骤.石英分离器体系的氢脱附时间明显缩短,同样的条件下Pd膜的两侧脱附时间分别为75和190 min.实验还证明,传质速率是石英分离器体系氢脱附的控制步骤,而多孔载体能够平抑脱附速率、延长脱附时间.     

钛膜表面阳极氧化层对吸附和解吸氘特性影响的研究

在金属氢化物热力学和动力学参数测试系统上分别对表面覆盖Pd膜的钛膜和表面有阳极氧化层的钛膜进行了吸附和解吸氘特性的研究,吸附氘气的研究包括恒温吸氘和变温吸氘。其研究结果表明：初始吸附氘气的速率随氧化层厚度的增加而变慢,吸附氘气达到平衡的时间越长;在相同的升温速率和相同的初始氘气压力下,明显吸附氘气的温度随氧化层厚度的增加而升高;阳极氧化层降低了热解吸反应的速率,提高了热解吸主峰位对应的温度;氧化层越厚的试样,其热解吸主峰位所对应的温度越高;钛膜和氘化钛膜表面阳极氧化层具有一定的阻氘性能,且阳极氧化层越厚,其阻氘性能越强。     

氢对钛晶体弹性模量影响的第一原理研究

为了研究氢对钛晶体弹性模量的影响,采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法对α-Ti、β-Ti、不同钛-氢原子比的α-Ti-H和β-Ti-H晶体模型进行了完全几何优化,计算了优化后晶体的弹性模量,通过差分电荷密度分析了氢影响钛晶体弹性模量的作用机理.计算得到的Ti/H原子比为16∶1的α-Ti-H晶体的弹性模量小于α-Ti晶体,而Ti/H原子比为8∶1的α-Ti-H晶体的弹性模量大于α-Ti晶体.不同Ti/H原子比的β-Ti-H晶体的弹性模量均大于β-Ti晶体.研究表明,氢降低了低氢含量的α-Ti-H晶体的弹性模量,提高了β-Ti-H晶体的弹性模量.     

几种组合吸附剂的吸氢等温线的测定及分析

测定了几种组合吸附剂在低压室温下的吸氢等温线,该组合吸附剂是由5A分子筛和含有不同比例PdO和Ag2O的吸气剂组成的.本文对这些吸氢等温线进行了分析,拟合出在一定范围内适用的吸氢等温方程式.根据BDDT理论,组合吸附剂的吸氢等温线与第Ⅳ种等温线的类型很接近.比较了同一吸气剂不同放置方式对吸附量的影响.吸气剂平铺放置时,组合吸附剂的吸附量明显大于吸气剂包裹放置时的吸附量,在储罐中应该尽可能地平铺放置.放置方式相同,含有不同百分比PdO的组合吸附剂的吸附量也有较大的差别.为了充分发挥多层绝热的效果,在高真空多层绝热储罐内优先选用含有85%PdO和15%Ag2O的组合吸附剂.实验结果及相应分析,为我国低温吸附的设计应用提供依据.     

V3TiNi0．56Alx贮氢合金充放电性能和吸放氢性能研究

用自蔓延高温合成法制备了钒基贮氢合金V3TiNi0．56Alx（x=0．1、0．3），用EDXRF、XRD等方法分析了合金的组织成分，并对合金进行了充放电性能和吸放氢性能测试。结果表明：随Al含量增加，合金的最大放电容量和吸氢量均减小，但循环稳定性提高；合金的放氢平台均在0．5MPa附近，随Al含量增加，平台宽度变窄、平台倾斜度增加。