Ni-B非晶纳米粉末微电极上丙醇的电氧化

在水溶液体系中,以化学还原法制得Ni-B非晶态合金纳米颗粒.应用循环伏安法,研究碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上丙醇的电催化氧化,并运用稳态极化曲线测定Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上丙醇的电催化氧化动力学参数.结果表明,Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极对碱性溶液中丙醇的氧化具有很高的电催化作用.碱性介质中的Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上,丙醇的电催化氧化速率明显高于高择优取向(220)的镍电极.     

反相微乳液法制备Ni-B非晶态合金团簇

采用W/O型微乳液法,用KBH4还原Ni(Ac)2制备Ni-B非晶态合金团簇.扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试表明,团簇形貌呈球形,尺寸为10~15 nm,分布较均匀,基本达到单分散.热分析(DSC)测试表明,Ni-B样品的热稳定性明显高于水溶液体系用KBH4还原Ni(Ac)2制得的Ni-B非晶态合金纳米颗粒.热处理实验及XRD测试结果表明,Ni-B非晶态合金团簇的晶化过程包括两个步骤,即Ni-B非晶态合金晶化成晶态Ni-B合金和Ni-B晶态合金分解成纳米晶Ni和单质B.     

Co助剂对Ni-B非晶态催化剂微观结构和加氢性能的影响

通过化学还原法制备了一系列Ni-B非晶态合金催化剂,研究了n(KBH4)/n(Ni)和Co含量对Ni-B非晶态合金催化剂微观结构及其催化二硝基甲苯(DNT)合成甲苯二胺(TDA)性能的影响。通过XRD和H2-TPD技术对催化剂微观结构表征表明,随着n(KBH4)/n(Ni)的增大,NiB2含量增多,催化剂的加氢性能先增大后减小;当n(KBH4)/n(Ni)=4时,Ni-B非晶态合金的催化加氢性能最优。Co助剂的引入增大了Ni-B非晶态合金的无序程度,降低了Ni活性中心对H2的吸附强度,使得H2物种更容易在催化剂表面流动并参加反应,进一步增大了Ni-B催化DNT加氢合成TDA的活性和选择性。当Co的摩尔分数为6%时,Ni-Co-B非晶态合金催化剂的性能最优,DNT转化率为96.8%,TDA的选择性达100%。     

超细NiB非晶态合金的结构及催化性能

采用XAFS、XRD和DTA技术研究了化学还原法制备的超细NiB非晶态合金的结构及退火晶化行为.结果表明,NiB非晶态合金的退火晶化分两步进行在598K形成晶态的Ni3B和纳米晶的Ni;652K退火导致Ni3B分解以及纳米晶Ni聚集.在623K退火处理后的NiB样品的苯加氢活性最高.活性组分的苯加氢催化性能高低顺序为纳米晶Ni＞超细Ni-B非晶态合金＞晶态Ni.超细Ni-B非晶态合金的活性中心主要为纳米晶的Ni和Ni富集的NiB非晶态.超细NiB非晶态合金催化剂在反应过程中失活的原因主要是纳米晶Ni的聚集和积碳而所导致活性表面降低.     

纳米非晶态Ni-B合金催化剂的室温固相合成及催化氢化活性

以NiCl2.6H2O与KBH4为原料,采用室温固相合成法,制备非晶态纳米Ni-B合金催化剂,用化学分析、XRD、TEM技术对其组成、结构和形貌进行表征.确定了制备非晶态Ni-B合金催化剂的最佳条件:在室温、无氧条件下,硼镍摩尔比为2∶1,制备的Ni-B催化剂粒径最小,达到50~60 nm,纯度较高.组成为Ni2.27B的催化剂对脂肪酸甲酯加氢的催化活性好,脂肪酸甲酯的转化率达到89.85%.     

Mn（Ⅲ）／Mn（Ⅱ）体系电极的研制

研制出一种适合Mn(Ⅲ）／Mn(Ⅱ）体系的铅三元合金电极，其中w(铅）＝98．5％，w（银）＝0．5％，w(锑）＝1．0％，电解收率达73％，并与铂等电极进行了比较。     

负载Ni-B非晶态合金催化剂在氯代硝基苯加氢反应中的催化性能研究

目的制备氯和研究了氯代硝基苯液相加氢选择性催化剂。方法分别以纳米碳管(CNTs),γ-Al2O3为载体,Ni-B为活性组分,用浸渍-化学还原法制备CNTs负载非晶态合金Ni-B/CNTs催化剂和Ni-B/γ-Al2O3催化剂,用电感耦合等离子体光谱、X-射线衍射、透射电子显微镜、差示扫描量热等手段研究催化剂的非晶性质、Ni的担载量及催化剂的热稳定性,并讨论了CNTs和Ni-B非晶态合金之间的相互作用与催化剂的催化性能的关系。结果与其他催化剂相比,3种氯代硝基苯的转化率均高于99.8%,脱氯率小于3%。结论该催化剂具有较好加氢性能和较高的抑制脱氯性能,优于其他催化剂。     

乙腈液相加氢制备乙胺新型高效催化剂的研制

以乙腈液相选择性加氢制备乙胺为目标反应，分别制备了超细Ni—B和Co-B非晶态合金催化剂，比较了不同催化剂的活性和对乙胺选择性，得到如下结果：活性顺序为Ni—B非晶态合金＞Co-B非晶态合金＞Raney Ni；对目标产物乙胺的选择性顺序为Co-B非晶态合金＞Ni—B非晶态合金＞Raney Ni，其中Co-B非晶态合金乙腈加氢，乙胺的最高得率超过90％，有良好的工业化应用前景．通过催化剂表征和动力学研究，初步讨论了催化性能与催化剂结构的关系．     

二甲基甲酰胺中电沉积镁镍合金的研究

研究了二甲基甲酰胺(DMF)溶液中Mg(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)在Pt和Cu电极上的电化学行为；用恒电位法沉积出有金属光泽、致密、附着力好的Mg-Ni合金膜，并用EDAX分析Mg-Ni合金膜组成，其中Mg含量可达26．07％(质量比)，用SEM分析膜表面形貌，用X-射线衍射（XRD)分析合金膜的形态为非晶态．     

葡萄糖成对电解反应的研究

本文探讨葡萄糖在无隔膜电解池中成对电解合成葡萄糖酸和山梨醇的可能性，测定了几种电极材料上的电解效率，结果表明，石墨阳极上生成葡糖酸的电流效率可达１００％，普通铅、锌、镍阴极的还原效率很低，海绵状铅对葡萄糖还原有较高的效率。     

Hydrogen storage performances of the as-milled REMg11Ni (RE = Sm, Y) alloys catalyzed by CeO2

The addition of catalysts and rare earth elements is considered to be very effective methods to enhance the hydrogenation/dehydrogenation properties of Mg and Mg-based hydrides. In this paper, the REMg11 Ni+ 5 wt%CeO_2(RE = Sm, Y)(named REMg11 Ni-5 CeO_2(RE = Sm, Y)) alloys were fabricated through ball milling. The phase composition and structure of the as-milled alloys were investigated in detail. The isothermal hydrogen storage thermodynamics and kinetics of the as-milled alloys were measured by using an automatically Sievert apparatus. Non-isothermal dehydrogenation performance of the alloys was investigated by thermogravimetry(TG) and differential scanning calorimetry(DSC) at different heating rates. The results revealed that all the asmilled alloys were the nanocrystalline and amorphous structure. The RE = Y alloy had a faster hydriding rate and a lower onset hydrogen desorption temperature than the RE = Sm alloy. The superior property of the RE= Y alloy depended on the decrease of the dehydrogenation activation energy. By means of the measurement of Pressure-Composition-Isotherm(P-C-T) curves, the thermodynamic parameters of the REMg11 Ni-5 CeO_2(RE =Sm, Y) alloys were calculated, and the dehydrogenation enthalpy change was 74.86 k J/mol for the RE = Sm alloy and 73.75 k J/mol for the RE = Y alloy, respectively.     

Nd60Fe30-xZrxAl10(x=5,10,15,20)合金的制备及磁性能研究

分别采用电弧熔炼和机械合金化法制备Nd60 Fe30-xZrxAl10（x=5,10,15,20）晶态和纳米非晶态合金,并利用X射线衍射仪、振动样品磁强计等对制备的晶态合金和纳米非晶态合金的结构及其磁性能进行分析,研究Fe和Zr相对含量的变化对合金相的组成及磁性能的影响.结果表明：Nd60 Fe30-xZrxAl10（x=5,10,15,20）合金晶态及纳米非晶态合金均显示软磁性;对于晶态样品,随着Zr含量的增加,样品的磁化强度逐步降低;对于纳米非晶态合金,随着Zr含量的增加,合金的饱和磁化强度降低;相同成分的纳米非晶态合金的饱和磁化强度高于相应的晶态合金的饱和磁化强度.Nd60Fe20Zr10Al10混合粉末球磨100 h后达到了完全非晶化,说明Nd60 Fe20Zr10Al10有较好的非晶形成能力.     

Mg0.9M0.1Ni(M=Cr,Al,Ti,Zr)三元镁基储氢合金的制备及其电化学性能的研究

用机械合金化法成功地合成了Mg1.9M0.1Ni(M=Cr,Al,Ti,Zr),XRD结果表明,球磨80h后,Mg0.9M—Ni和Mg0.9Al0.1Ni合金已经完全非晶化．对此三元合金体系进行了电化学容量及循环寿命测试以及电化学交流阻抗(mS)测试．结果表明用这几种元素替代Mg后,合金电极的循环寿命有了明显的提高,但是其最高放电容易有所降低,抗腐蚀性能增强;该系列合金电极反应的速度控制步骤是由合金电解液界面间的电荷迁移和氢的扩散联合控制的．     

Mg-50wt.%Ti_(1-x)C(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的贮氢性能研究

采用机械合金化方法制备Mg-50wt.%Ti1-xCx(x=0.1,0.2,0.3,0.4)贮氢合金.x-射线衍射(XRD)分析结果表明,合金主要由Mg、Ti、c以及二元合金相Ti2C0.06和Mg2C3组成,随着球磨时间增加,合金的非晶化程度提高.压强-成分-温度(Pcr)测试结果显示,Mg-50wt.%Ti1-xC(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的贮氢量分别为2.96、2.95、2.76、2.6wt.%;随着碳含量的增加,样品吸氢量逐渐减少,放氢温度和平台压也随之下降;适当增加球磨时间可降低吸放氢温度.     

La0.7Zr0.1Mg0.2Ni3.4-xCoxFe0.1合金的制备与电化学性能研究

在氩气保护下采用电磁感应熔炼制备La0.7Zr0.1Mg0.2Ni3.4-xCoxFe0.1（x=0.15,0.25,0.35,0.45）合金,研究合金的相结构,以及Co元素部分取代Ni元素对合金的气态储氢性能和电化学性能的影响。结果表明,合金主要由LaNi5、LaNi2以及La2MgNi9相组成。合金电极的最大放电容量分别为346.7mAh/g（x=0.15）、320.3mAh/g（x=0.25）、363.0mAh/g（x=0.35）和313.3mAh/g（x=0.45）,经过65个充放电循环后,合金电极的容量保持率从63.0%（x=0.15）增加到80.2%（x=0.35）,然后再下降到75.0%（x=0.45）。La0.7Zr0.1Mg0.2Ni3.15Co0.25Fe0.1合金具有较高的高倍率放电性能（HRD1200%=67.3）和较大的极限电流密度（IL=386.8 mA/g）,显示出其良好的电化学动力学性能。     

快淬Mg2Ni型合金的结构及贮氢动力学

用快淬技术制备Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金,用XRD,SEM和HRTEM分析合金的微观组织结构;测试合金的气态及电化学贮氢动力学。结果表明:快淬二元Mg2Ni合金具有典型的纳米晶结构,而快淬La替代合金明显地具有非晶结构,La替代Mg提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力。La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成,当x=0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3。快淬及La替代明显影响合金的气态及电化学贮氢动力学,La替代使合金的吸氢动力学先降低后增加,但使合金的气态脱氢及电化学贮氢动力学先增加后降低。快淬对合金气态及电化学贮氢动力学的影响与合金的成分相关,对于La0.4合金,合金的气态吸氢动力学随淬速的增加先增加后减小,其放氢动力学随淬速的增加而增加。     

Influence of Cr content on the microstructure and mechanical properties of Cr_xFeNiCu high entropy alloys

The effect of Cr content on the microstructure and mechanical properties of Cr_xFeNiCu high entropy alloys(HEAs) was firstly studied by first-principles calculations.The calculated results show that the hardness of the alloys increased with the expense of its plasticity decrease,if the content of Cr in the alloy increased.In order to verify the calculated results,Cr_xFeNiCu(x=0.8,1,1.5 and 2) high entropy alloys were synthesized by vacuum induction melting in the present study.The results show that as the value of x increased from 0.8 to 2,the crystal structure changed from single phase face centered cubic(FCC) phase to a mixture of FCC and body centered cubic(BCC) phases.For the single phase FCC(x=0.8) structure,both the tensile strength and hardness values were low,which were 491.6 MPa and 322.2 HV respectively,however,the plasticity was high,reaching 33.2%.With the formation and growth of BCC phase(x=2) the tensile strength and hardness of the alloy were significantly improved,which were 872.6 MPa and 808 HV,respectively.     

(La1-xNdx)2Mg(Ni0.8Co0.15Mn0.05)9(x=0～0.3)合金的储氢与电化学性能研究

采用高频悬浮感应熔炼方法制备(La1-xNdx)2Mg(Ni0.8Co0.15Mn0.05)9(x=0～0.3)系列合金,分析Nd部分取代La对合金的相结构、吸放氢性能和电化学性能的影响.结果表明,铸态合金的主相为具有六方CaCu5结构的LaNi5相,并存在具有立方MgCu2结构的LaNi2相以及LaMg3相.合金主相...     

La0.7Mg0.3Ni3.4-x(Al0.3Co0.4)0.2+x(x=0~0.3)合金电极电化学性能研究

在氩气保护下,采用悬浮熔炼法制备La0.7Mg0.3Ni3.4（Al0.3Co0.7）x（x=0,0.2,0.4,0.6）储氢合金,用X射线衍射仪测试相组成,并用MDI Jade 5.0软件分析相组成和晶胞参数,用开口三电极法测试电极电化学性能。结果表明,合金相主要由LaNi5、LaMg2Ni9、La2Ni7和LaNi2.28相组成,随着合金中Al和Co含量的增加,合金放氢平台压下降,最大吸氢量为1.43%（x=0）,合金电极最大放电容量Cmax为381mA.h.g-1（x=0）,合金电极100个充放循环后的容量保持率S100从53.0%（x=0）增加到57.1%（x=0.3）,循环稳定性增强。当x=0.1时,合金电极的电化学动力学性能较好。     

添加硼对La-Mg-Ni系(PuNi3-型)贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

为了提出La-Mg-Ni(PuNi3型)系贮氢合金的电化学循环稳定性,在La2Mg(Ni0.85Co0.15)9合金中添加微量的B,用铸造及快淬工艺制备La2Mg(Ni0.85Co0.15)9Bx(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)贮氢合金,分析测试铸态及快淬态合金的微观结构与电化学性能,研究硼对合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明:铸态合金具有多相结构,包括主相(La,Mg)Ni3相(PuNi3型)和LaNi5相,一定量的LaNi2相和微量的Ni2B相经快淬处理后,Ni2B相消失,且其他相的相对量随淬速的变化而变化。硼的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但使铸态合金的容量下降;铸态合金的电化学容量随B含量的增加单调下降,而快淬态合金的容量随B含量的增加有一极大值,B对铸态及快淬态合金电化学性能的影响机理是完全不同的。