ScMn2合金贮氢（氘）性能

利用XRD研究了ScMn2合金及其氢(氘)化物的晶体结构;利用Sieverts装置测量了合金的吸氢活化性能、P-C-T曲线及吸氢动力学曲线;利用热重-差热分析仪(TG-DSC)研究了ScMn2H3.6钝化后的放氢动力学.结果表明,ScMn2的氢(氘)化物保持了母合金C14型Laves相结构,吸氢造成的晶胞体积膨胀约为25%;ScMn2在室温常压下能与H(D)迅速发生反应,具有优异的活化性能;100 kPa.,298 K时,1 mol ScMn2合金的贮氢量和贮氘量分别约为3.7和3.6 mol;ScMn2具有较低的吸、放氢滞后临界温度,优异的平台特征以及较低的平台压,适于H及其同位素贮存.与室温平台压对应的合金氢化物的△H和△S分别为-45 kJ/mol和80 J/(K·m01);ScMn2在113 kPa初始H2(D2)压强下吸氢(氘)动力学可用JMA模型描述,反应级数为0.4,吸氢和吸氘的表观活化能分别为(16士0.3)和(19土1.7)kJ/mol,此活化能的差异使ScMn2有可能用于H同位素分离;钝化后的合金氢化物在639 K时能完全放氢,放氢的表观活化能为(144±14)kJ/moI.     

催化剂对LiAlH4+MgH2体系放氢性能的影响及催化机理

采用机械球磨法在LiAlH4+MgH2体系中添加不同种类催化剂,以提高复合体系的放氢性能。运用XRD、SEM、EDS、XPS以及Sieverts法研究复合体系的结构以及放氢性能,并探讨TiF3的催化机理。结果表明:TiF3催化剂的添加显著降低了复合体系的起始放氢温度,提高了放氢动力学性能,该体系在84.1℃开始脱氢,放氢量(质量分数)达8.0%。热脱附过程中TiF3参与了反应,并生成含Tix+的未知化合物,有效地促进了LiAlH4和MgH2之间的协同放氢。复合体系掺杂TiF3后,其热脱附反应的活化能Ea为79.1 kJ/mol,与未添加TiF3的复合体系的活化能(91.3 kJ/mol)相比,TiF3的添加极大地降低了放氢反应动力学势垒。     

2LiBH4+MgH2体系放氢过程中MgB2的形成机理（英文）

对2LiBH4+MgH2体系放氢过程中MgB2的形成条件及机理进行研究。结果表明:在较高的4.0×105Pa初始氢背压下放氢时,会抑制2LiBH4+MgH2体系中LiBH4的自行分解,进而使其与MgH2分解放氢后生成的Mg发生反应生成MgB2,同时在450°C、9.6h内释放出9.16%(质量分数)的氢气;而在较低的1.0×102Pa初始氢背压下放氢时,体系中LiBH4会先行发生自行分解,从而不能与Mg发生反应生成MgB2,在450°C、5.2h内只能放出7.91%的氢气。2LiBH4+MgH2体系放氢生成MgB2可以使放氢反应进行得更彻底,并释放出更多的氢气。2LiBH4+MgH2放氢时MgB2的形成过程是一个孕育?长大的过程,随着氢背压的增高,孕育期缩短;而随着反应温度的降低,孕育期延长。     

采用(NH4)2SO4焙烧-水浸工艺提高菱镁矿的利用效率(英文)

研究采用硫酸铵焙烧—水浸工艺提高菱镁矿的利用效率，结合XRD和TG-DTA分析以及对比硫酸铵焙烧MgO的物相变化得到焙烧过程中矿相的转化过程。实验结果表明，在菱镁矿粒度为～74μm、硫酸铵与菱镁矿物料摩尔比为1.6:1、焙烧温度为475℃和焙烧时间为2 h的条件下，镁的提取率达到98.7%。反应中物相转化过程可以概括如下：MgCO₃先转变为(NH₄)₂Mg₂(SO₄)₃，再分解得到MgSO₄。反应遵循化学反应和扩散混合控制机理，其表观活化能为33.02 k J/mol。     

Na2CO3对红土镍矿的H2还原影响规律与作用机理

以红土镍矿为研究对象,重点考察添加Na₂CO₃对红土镍矿的H₂还原影响规律。对还原焙烧矿物采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重-质谱联用(TG-MS)等技术进行表征。结果表明：在还原温度为1000℃,还原时间为90 min,H₂浓度为45%(体积分数),Na₂CO₃的添加量为15%(质量分数)时,可得镍品位为3.02%、镍回收率96.75%的精矿。Na₂CO₃对红土镍矿的修饰作用机理的本质为,Na₂CO₃中的Na+通过与红土镍矿中的Mg-Si-O以及Ni-Mg-O体系发生反应,取代全部Ni2+以及部分Mg²⁺,从而破坏硅镍酸盐及硅镁酸盐的结构,进而使赋存于硅酸盐类中的镍元素被释放出来,有利于后续镍的富集提取。     

LiF-LaF3-La2O3熔盐体系的电导率

在制备La-Cu中间合金方法的基础上,采用连续改变电导池常数法(Continuously varying cell constant,CVCC)研究了Li F-La F₃-La₂O₃熔盐体系的电导率,运用Arrehnius方程计算了熔盐体系的电导活化能,并采用最小二乘法对数据进行拟合,建立了温度、La F₃含量(质量分数)、La₂O₃含量与熔盐电导率之间关系的回归方程。结果表明:熔盐体系的电导率随温度的升高而增大,随La₂O₃含量的增加而增大,随熔盐中La F₃含量的增加而减小。熔盐电导率与温度(t)、La₂O₃含量(w(La₂O₃))、La F₃含量(w(La F₃))的关系可以表示为k=-1.54114+0.00794t-0.03704w(La F_...     

Cr、Ni复合含量对Mo2FeB2基金属陶瓷组织和性能的影响

采用真空液相烧结法制备了Mo₂FeB₂基金属陶瓷,研究了Cr、Ni复合添加量对其组织,力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：Cr、Ni的添加使金属陶瓷出现Fe₂₃B₆相、Cr主要固溶于Mo₂FeB₂硬质相中,Ni主要固溶于Fe基黏结相中;随着Cr、Ni含量添加,硬质相晶粒逐渐由柱状晶向等轴晶转变;当Cr、Ni添加质量分数为2.5%、2.9%时,金属陶瓷的孔隙率最小,致密度最高,硬质相颗粒和黏结相分布均匀;随着Cr、Ni添加量的增加,金属陶瓷的抗弯强度、硬度和断裂韧性均表现为先增大后减小,当Cr、Ni添加质量分数为2.5%、2.9%时,抗弯强度和硬度HRA达到最大值,分别为1 693 MPa、89.8,断裂韧性为18.3 MPa·m^1/2;随着Cr、Ni添加量的增加,金属陶瓷在质量分数为3.5%NaCl和1 mol/L H₂SO₄溶液中E_corr(腐蚀电位)正移、I     

采用Ag-Cu-In-Ti钎料真空钎焊SiO2f/SiO2复合陶瓷与铌

设计了Ag-(15~26)Cu-(13~20)In-(3.1~6.9)Ti活性钎料,分别在780℃/20 min,780℃/40 min和800℃/10 min三种参数下实现了SiO_2f/SiO₂复合材料与铌的连接,分析了接头微观组织,测试了接头室温抗剪强度.其中800℃/10 min钎焊参数下的接头平均抗剪强度最高,达到21.6 MPa;微观分析结果表明,接头中靠近SiO_2f/SiO₂母材界面处形成了厚度约为2μm的连续扩散反应层,靠近铌的界面钎料与母材也形成了良好的结合.该钎焊参数下接头界面物相依次为:SiO_2f/SiO₂→TiO+TiSi₂→TiO+Cu₃Ti→Ag(s, s)+Ag₃In+Cu(s, s)→Nb.     

孔道Al2O3/SiO2对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响

以机械球磨法制备具有可逆吸放氢性能的NaAlH4-Tm2O3储氢材料体系。利用相同制备方法进一步研究两种不同孔道材料(大孔Al2O3与介孔SiO2)对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响,测试样品的循环吸放氢性能,并对样品吸放氢前后的结构进行表征。结果表明:大孔Al2O3材料的添加并不能明显改善NaAlH4-Tm2O3体系的放氢速率和放氢量,而介孔SiO2的加入使NaAlH4-Tm2O3体系在150℃条件下5 h内的首次放氢量(质量分数)达到4.61%,高于NaAlH4-Tm2O3体系的4.27%,增加了约8.0%。此外,添加介孔SiO2的NaAlH4-Tm2O3体系放氢速率也有所提高。     

负载型Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3催化剂的制备及其制氢性能研究

目的优化Co-Ni-Cr-P合金催化剂镀液配方,探究其催化碱性Na BH4溶液制备氢气的最佳条件。方法利用化学镀的方法,在三氧化二铝(γ-Al2O3)基体表面镀覆了Co-Ni-Cr-P合金。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、化学吸附仪(BET)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP),对该催化剂的结构、微观形貌等进行了系统表征。结果 Co-Ni-Cr-P合金镀层均匀地分布在三氧化二铝载体表面,ICP测得该催化剂的相对组成为48.46%Co+19.77%Ni+21.02%Cr+10.75%P(质量分数)。化学镀Co-Ni-Cr-P的实验参数为:21.96 g/L硫酸钴,2.44 g/L硫酸镍,0.6g/L硝酸铬,20 g/L柠檬酸钠,10 g/L氟化铵,40 g/L次亚磷酸钠,p H=9,温度(90±1)℃。结论 20 m L含4%的硼氢化钠溶液在40℃时的产氢速率约为1500 m L/(g·min)。根据动力学计算可得,Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3合金催化剂催化碱性Na BH4溶液制备氢气的反应活化能为45.96 k J/mol。     

Ti/IrO2+MnO2电极在酸性溶液中的析氧反应动力学研究

采用涂覆热分解法制备Ti/IrO₂+MnO₂复合电极,利用慢速线性电位扫描伏安法测试Ti/IrO₂+MnO₂电极的准稳态极化曲线并深入地研究析氧反应动力学,得到了相关动力学参数、反应历程及速度控制步骤。通过分析经欧姆电压降修正的Tafel曲线,较好地解释了Tafel直线区域的双斜率现象,基于此提出析氧反应动力学方程并进行数学推导,较好地符合实验结果。实验所得氢离子反应级数约为零,低电位区与高电位区的表观活化能分别为30.31和13.64 kJ/mol,进一步证明该数学模型的正确性。     

Mg(NH2)2的合成以及Mg(NH2)2-LiH的储氢性能研究

通过机械球磨的方法,将MgH2粉末与高纯NH3球磨反应后在300℃下热处理晶化,制备出了高纯度的Mg(NH2)2。在150~240℃的温度范围内,对Mg(NH2)2+2.2LiH(摩尔比)储氢体系的储氢性能进行了研究,结果发现,在系统脱氢后的产物为Li2Mg(NH)2。放氢动力学揭示了该系统在200~240℃时可逆储氢量可达4.5%(质量分数)左右。该系统在150℃开始脱氢,在动力学数据的基础上可以计算出其活化能为51.7 kJ/mol。此外,脱氢反应的焓变和熵变可由P-C-T曲线得到,其值分别为42.8 kJ/mol H2和149.2 J·K-1/mol H2。     

Cu-25Sn-10Ti活性钎焊SiO2f/SiO2复合材料与Invar合金

采用Cu-25Sn-10Ti钎料钎焊SiO_2f/SiO₂复合材料与Invar合金,研究了界面组织结构及其形成机理,分析了不同钎焊保温时间下界面组织对接头性能的影响.结果表明,在钎焊温度880℃,保温时间15 min的工艺参数下,接头在SiO_2f/SiO₂复合材料侧与Invar合金侧均形成了连续的界面反应层,界面整体结构为Invar合金/Fe₂Ti+Cu(s,s)+(Ni,Fe,Cu)₂TiSn/Cu(s,s)+Cu₄₁Sn₁₁+CuTi/TiSi+Ti₂O₃/SiO_2f/SiO₂复合材料.在钎焊温度一定时,随着保温时间的延长,复合材料侧TiSi+Ti₂O₃反应层厚度逐步增加,Fe₂Ti颗粒逐步呈大块状连续依附其上,接头强度先增大后减小.当钎焊温度880℃,保温时间15 min时,接头室温抗剪强度达到11.86 MPa.     

MoSe2/CoSe2异质结构的构筑及其电催化析氢性能

采用一步水热合成的方法在钼网(MF)上原位构筑MoSe₂/CoSe₂异质结构电催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X光电子能谱仪(XPS)等对MoSe₂/CoSe₂异质结构的物相和形貌进行了表征，并在1 mol/L KOH电解液中对该电催化剂的析氢反应(HER)性能进行了测试。结果表明：MoSe₂/CoSe₂@MF-2为枝状阵列异质结构，在电流密度为10 mA/cm²下，其过电势为172.3 mV,Tafel斜率为45.8 mV/dec,表现出良好的HER性能和结构稳定性。该异质结构电催化剂的成功构筑，为后续硒化物异质结及其在电催化中的应用提供了良好的思路和研究基础。     

ZrO2(Y2O3)含量对Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料高温氧化性能的影响

为了研究ZrO₂(Y₂O₃)含量对Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料高温氧化性能的影响，利用机械合金化与放电等离子烧结制备了ZrO₂(Y₂O₃)含量为0～10 mass%的Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料，研究了其在800、1000和1200℃下的高温氧化行为。结果表明：复合材料在800℃时均发生显著氧化，质量损失持续增加；随着ZrO₂(Y₂O₃)含量的增加，氧化质量损失速度降低，复合材料的抗氧化能力提升；低ZrO₂(Y₂O₃)含量(0～2.5 mass%)的复合材料在1000和1200℃下具备优异的抗氧化性；高ZrO₂(Y_...     

在相对真空下含CaSi2的预制球团还原提镁动力学(英文)

在相对真空下以Ca Si₂为还原剂进行预制球团提镁过程的研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对还原渣的形貌、化学成分和物相进行分析。结果表明，小的氩气流量可以极大地提高氧化镁的还原率，在相对真空下以Ca Si₂为还原剂的预制球团提镁过程可以用F₁模型解释，Ca Si₂还原氧化镁为固液反应，此过程为化学反应控制，温度对还原率影响很大，表观活化能为108.99 k J/mol。还原渣的物相分析表明，渣中的MgO含量对Ca₂SiO₄的晶型转变有影响。     

基于第一性原理的Mo2CoB2三元过渡金属硼化物掺杂效应研究(英文)

利用第一性原理计算研究了掺杂第四周期过渡金属元素对Mo₂CoB₂的结构、力学和热力学性质的影响。通过计算结合能和形成焓以及与Born-Huang标准比较，发现所有模型都满足力学与热力学稳定条件。采用点缺陷理论确定了掺杂元素在Mo₂CoB₂晶体中的占位以及占位偏好。结果表明，Sc和Ti对Mo点位表现出强烈的占位偏好，V对Mo点位仅有较弱的占位偏好。同时，Cr、Mn、Fe、Cu和Zn对Co点位具有较弱的占位偏好，而Ni对Co点位有较强的占位偏好。通过对比计算得到德拜温度，发现除Mo₇TiCo₄B8、Mo₇VCo₄B₈和Mo₇CrCo₄B₈外，其他掺杂模型的德拜温度都低于未掺杂模型，这说明实验中应尽量避免在Mo₂CoB₂硬质相中大量添加除Ti、V和Cr以外的过渡金属元素。最后，除Cr掺杂模...     

多孔Ni-Cu-Ti-La2O3复合电极的制备及其析氢性能

采用粉末冶金方法烧结制备了多孔Ni-Cu-Ti-La₂O₃复合电极,讨论不同La₂O₃的掺杂量对电极析氢性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段对电极的微观结构和物相组成进行表征。结果表明：Ni-Cu-Ti合金体系中La₂O₃的掺杂可有效提高电极材料的电荷传输速率,多孔Ni-Cu-Ti-La₂O₃复合电极在6 mol/L KOH溶液中表现出良好的析氢催化活性,其整体析氢催化活性明显优于多孔Ni-Cu-Ti、Ni-Cu-W、Ni-Cu-Co、Ni-Cu-Zr和Ni-Cu电极;当烧结温度为1000℃时,成分为Ni-CuTi-9La的多孔复合电极具有最佳的析氢催化性能,其Tafel斜率为63.18 mV/dec,电流密度在10 mA/cm²时过电位为1077 mV(vs Hg/HgO),多孔Ni-Cu-Ti-La₂O₃     

三氧化二铁在铜冶炼污酸中浸出行为及动力学

通过研究不同温度下三氧化二铁(Fe₂O₃)在铜冶炼污酸中的浸出情况,考察了不同酸度污酸在720 min内的浸出性能和反应过程溶液p H值的变化,探讨了反应过程中的动力学和对污酸中砷的处理效果。结果表明:在整个反应的720 min内,溶液p H并无明显变化,Fe₂O₃在污酸中的浸出反应过程可以用收缩未反应核模型描述,在10～60 min的反应过程受固相层扩散控制比较明显,浸出反应表观活化能为8.1633 k J/mol,而60～720 min的反应过程受化学反应过程控制比较明显,浸出反应表观活化能为43.0429 k J/mol。同时,在65℃下Fe₂O₃对污酸中的砷处理效率可达90%,具有较好的除砷效果。     

在两步CeO2修饰的多孔YSZ-Al2O3管上制备高渗透性和热稳定性Pd膜(英文)

采用化学镀技术在经过不同修饰方式后的多孔YSZ-Al₂O₃管上沉积Pd膜。采用SEM、AFM、XRD和气体渗透测试方法研究不同修饰方式对多孔YSZ-Al₂O₃管表面质量及Pd复合膜渗透性能的影响。结果表明，经两步CeO₂修饰后，多孔YSZ-Al₂O₃管表面具有更小的孔径分布和粗糙度。经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜在500℃、700 kPa压差下具有更高的氢渗透流量(0.549mol·m^-2·s^-1)和H₂/N₂选择性(14241)。不同热循环测试和1000 h持久渗透测试结果表明，在经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜具有较高的渗透稳定性。