Pd基二元合金膜应用研究进展

Pd基合金膜对氢气具有唯一渗透性和高渗透率，在氢气生产、应用、回收、探测等领域有着广阔的应用前景。PdAg, PdCu, PdAu,PdPt, PdRu为近年来Pd基二元合金膜的研究热点，对它们的研究重心也逐渐由提高合金膜的氢渗透性能，转向了对循环稳定性、高温稳定性、抗毒化性能及膜反应转化率等综合性能的优化。其中PdAg与PdCu合金膜的技术成熟度高，已在具有商业价值的重整制氢反应器及氢气净化器中投入使用。PdAu, PdPt, PdRu合金膜在实验研究中的优异表现，也展示了其在商业应用中的巨大潜能。介绍了上述几种Pd合金膜在重整制氢、脱氢加氢反应器及氢纯化器中的最新研究进展，讨论了其在实际应用中面临的问题与挑战，提出了不同Pd合金膜可适应的服役条件及可行的优化方案。最后对Pd合金膜开发与应用的发展趋势作了展望，指出了Pd合金膜抗毒化性能的提升仍然是未来研究的重点。     

载钯硅藻土复合材料吸/放氢循环性能和抗粉化性能研究

采用乙酰丙酮钯为前驱体通过浸渍-热分解法制备了钯含量为45.3%的载钯硅藻土(Pd/K)复合材料,并通过冷/热循环、PCT,XRD及SEM对其进行吸/放氢循环性能和抗粉化性能分析。循环性能分析表明:40℃时Pd/K材料在30 s内已基本吸氢饱和,最大吸氢量为0.689%(质量分数)。初始250～380μm的Pd/K复合材料在2000次40℃吸氢/180℃放氢的吸放氢循环过程中,吸氢平衡压、吸氢量及吸氢速率均没有明显的衰减;但是,2000次循环后,复合材料150μm以下的样品占17.6%。物相和微观形貌分析表明:Pd/K复合材料由Pd和SiO2组成;复合材料的表面钯含量较高,经过热处理,其表面钯长大,形成钯膜,但该钯膜存在较多裂纹,致使其在吸/放氢过程中容易从复合材料颗粒表面脱落;Pd/K复合材料粉化主要是由其表面富钯层的脱落引起的。     

纳米碲化铋化合物的溶剂热合成与热电性能

采用溶剂热法合成纳米结构碲化铋化合物,初始原料为氯化铋、亚碲酸钠、氢氧化钠、表面活性剂EDTA二钠,以及还原剂硼氢化钠。将初始原料的混合水溶液经过不同的预处理,在453 K热处理后得到黑色粉末产物,用水和乙醇多次洗涤、真空干燥后,得到形貌各异的纳米碲化铋化合物粉体。粉体的形貌与合成过程和表面活性剂有关,论文对三者的相互关系和影响机理进行了分析和探讨。所得纳米碲化铋粉体经SPS烧结制备成块体,其综合热电性能优于商用碲化铋块体材料,300 K时的ZT值为0.958。     

低钴AB5型贮氢合金的制备与研究

用均匀设计试验方法设计系列含Fe低Co AB5型贮氢合金B侧配比, 以放电容量、活化次数、容量保持率及放电平台中值电位为多目标函数, 采用逐步回归分析方法和最小二乘法及黄金分割一维寻优手段进行最优化处理, 确定了最优化的B侧合金元素的摩尔比 Mm0.8La0.2Ni4.0Mn0.5Al0.3Co0.37Fe0.13(AB5.3).新型含Fe低Co MmB5型贮氢合金是单相CaCu5型结构, Co含量为4.97%, 放电容量达307.3 mAh·g-1(极片), 活化次数为两次, 500次循环后容量保持率为78.9%, 高温容量为277.2 mAh·g-1(55 ℃), 低温容量为197.3 mAh·g-1(-30 ℃), 3C放电容量为275.4 mAh·g-1.     

TiVFe基固溶体合金的储氢研究进展

综述了Ti-V-Fe基固溶体合金的储氢研究现状,结果表明合金成分的调整与合金储氢量和平台特性密切相关。同时,分析了VFe合金替代纯V的研究进展,这种替代会对合金的储氢性能产生极大的影响。指出了Ti-V-Fe基固溶体合金今后的研究方向,并提出将VFe合金中Al,Si,O等杂质元素对Ti-V固溶体储氢性能的影响作为研究重点。     

什么是PN结? 有何特性?

用特殊工艺把P型和N型半导体结合在一起后,在它们交界面上所形成的特殊带电薄层,称做PN结,如图1所示。由图可知,PN结在P型材料(称为P区)一侧带负电,在N型材料(称为N区)一侧带正电,形成一个内电场。该电场的方向由N区指向P区。     

泡沫钛材料国内外研究现状及展望

泡沫金属不但具有金属优异的导电、延展等特性,而且还具有多孔材料的质轻、吸能、吸声等功能属性,已成为世界各国科研工作者研究的热点。而泡沫钛由于具有金属钛优异的物理和化学特性和多孔材料的特殊结构,在生物医用材料、抗冲击材料以及电池材料等方面具有广阔的应用前景。本文介绍了泡沫钛材料国内外的研究进展,包括它们的制备方法及应用情况,重点介绍了采用粉末烧结制备泡沫钛材料的方法,同时分析了泡沫钛材料现存的问题和发展趋势。     

化学镀镍法制备中空镍纤维

采用化学镀的方法制备中空镍纤维,通过对不同纤维进行筛选和优化,选取晴纶纤维作为化学镀镍的基体,纤维直径约10 μm,长度3 mm左右.采用NaH2PO2为还原剂的碱性低温镀液体系在晴纶纤维表面镀镍,通过SEM,EDS和XRD分析了镀层表面形貌、结构和化学成分.研究发现,未经烧结的Ni/晴纶复合纤维镀层致密均匀,主要成分为低磷含量的Ni-P合金.将复合纤维先在空气中进行氧化烧结去除晴纶基体,发现烧结温度对去除有机基体得到中空镍纤维有较大影响.当烧结温度低于300℃时,有机基体去除不完全;当烧结温度为400℃时,基本没有有机基体残留,管壁致密;当温度为500℃时,得到的中空氧化镍纤维管壁有大量微孔,质脆易碎.将去除基体后的氧化物在氢气气氛下进行高温还原处理,得到中空镍纤维,组成为Ni和Ni3P,镍元素占93.83%(质量分数).     

机械合金化直接合成镁基复合储氢材料研究

通过在3．0．MPa氢气气氛下球磨Mg-30％LaNi2(质量分数)的混合粉末，制得镁基复合储氢材料。X射线衍射分析表明，球磨80h后的物相组成为MgH2，Mg2NiH4和LaH3，表明球磨过程中发生固态反应；SEM及EDS分析表明，复合体系中成分分布均匀：该复合储氢材料具有较高的活性和储氢量，在3．0MPa氢气压力和473K～553K之间的条件下，可以在1min之内完成饱和吸氢量的80％以上；在553K时储氢量达到5．419％(质量分数)。     

稀土储氢材料的研究进展

稀土储氢材料具有易活化,吸放氢平台平坦、压力适中、压差小,抗杂质气体中毒性能好,适合室温操作等优点,作为镍氢二次电池(Ni/MH)电极材料被广泛应用,在氢燃料电池领域作为安全高效的储氢材料也发挥着越来越重要的作用。综述了目前面向应用的LaNi₅型和超晶格型稀土储氢材料近些年的主要研究进展,重点介绍了组分优化、结构控制和性能衰减机理方面的研究,最后讨论了稀土储氢材料应用面临的挑战和未来的发展方向。我国稀土资源丰富,大力拓展稀土储氢材料在氢能和二次电池产业的应用,对我国稀土资源的综合利用具有重大的战略意义。