应用钠/钠β—氧化铝电极测量钠汞齐中的低钠含量

钠—β氧化铝(Na_2O·11Al_2O_3)是近年来发展起来的一种固体电解质陶瓷新材料,这种材料具有优良的钠离子传导性和电子绝缘性,其电子迁移数<10~(-8)。因而可用其制作各种电化学器件,例如用作Na—S电池、电解制碱(高纯度固碱)、提纯金属钠(99.999％)的固体电解质隔膜及用于测定热力学和动力学参数的固体电解质电池。最近,西德专利报导了NaxHg1—x/β—AI_2O_3钠分析探头用于氯碱工业水银法制碱中钠含量的测定。本工作研究了Na/β—AI_2O_3/NaxHg1—x电池电动势与浓     

快速测定β-Al_2O_3中钠的磷酸溶解法

一、前言β-Al_2O_3是钠——硫电池的隔膜材料,系层状结构,它可看做铝酸钠的盐类。一般人工合成的β—Al_2O_3是β′—Al_2O_3(Na_2O·11Al_2O_3)与β″—Al_2O_3(Na_2O·5Al_2O_3)两种β—Al_2O_3的混合物,其Na_2O含量介于5-11%之间。对于β—Al_2O_3中钠的分析测定,我们先后试用了“斯密斯”法、“贝齐里乌斯”法、“硼干”法和我们找到的“磷     

关于β-Al_2O_3固体电解质中钠沉积现象的研究

在电解制取金属钠和钠硫电池充电过程中,β-Al_2O_3 隔膜往往发生“钠沉积”现象。我们研究了β-Al_2O_3在发生“钠沉积”后的组成和显微结构情况,以及产生“钠沉积”的条件和原因。研究结果表明,在一般情况下“钠沉积”主要发生在晶界以及气孔、裂缝等空隙处,发生“钠沉积”的化学反应主要是钠阴极上的电化学还原反应,由“钠沉积”产生的那种黑色物质主要是钠、钾和镁等。高的槽电压和大的电解电流密度,以及β-Al_2O_3 的晶粒粗大、多孔等都是加速“钠沉积”的因素。在某些情况下发生“钠沉积”时也伴随发生“钾沉积”。     

金属钠在β氧化铝陶瓷内的电解沉积现象

钠β氧化铝(Na_2O·7～11Al_2O_3)是一种快离子导体材料,300～350℃的离子导电率为10~(-1)欧姆~(-1)·厘米~(-1),可用作钠电极高能电池、电化学器件或电解池的电解质隔膜。但是在传输钠离子电流过程中,可能引起钠沉积作用,即钠原子在β氧化铝晶格内或多晶材料晶界内沉积积累,从而使材料破裂或产生电子电导,是影响其使用寿命的一个重要原因。对损坏后的β氧化铝电解质隔膜进行分析和研究发现,在裂纹附近的钠较为集中,许多实验表明,钠沉积现象是在Na~ e→Na的反应界面上,即钠离子转变为金属钠时发生。     

MgO掺杂钠β氧化铝的电子电导

应用Wagner极化法,测量了掺杂2.5wt％MgO的钠β氧化铝固体电解质的电子电导。实验使用电池为:Na|Na~+-β-Al_2O_3|S+C。在高于钠-硫(富硫成分)的开路电压及低于β氧化铝分解电压的测量电压下,获得125～350℃电子电导率σ_e和温度T的关系式为:σ_e=2.455×10~(-2)exp(-6401/T)。     

Al_2O_3湿敏元件及其在气相测湿中的应用

现代科技、工业部门,对微量水分的测量、控制兴趣甚浓,且都有希望能灵敏、快速、连续等共同要求。测水方法甚多,如重量法、露点法、库仑法、压电晶体法等,各具特点,但都难以同时满足上述要求。以Al_2O_3湿敏元件为传感器的电容法能有效地解决这些问题,已在半导体电子工业、石油天然气、冶金、气象等等方面获得了广泛的应用。电容法的基本原则,是利用Al_2O_3湿敏元件中湿敏介质层吸(脱)水后介电常数的变化来测量物质(水分)组分。这种原则的应用可追溯到四十年代的各种介电常数检测器。1941年,Koller发表了Al_2O_3电容电抗湿度计,开创了Al_2O_3湿敏元件气相测湿的历史。Ansbarchers和Jason发现了阳极氧化铝对湿度变化的敏感性并对之进行了深入的研究。Cutting等又研制成功了“电容——电阻湿度计”,使Al_2O_3湿敏元件正式付诸测湿实用。Al_2O_3湿敏元件的大部分理论和实践     

Ni-B/Al2O3催化1-辛炔选择性加氢反应

采用硼氢化钾还原方法制备了Ni-B/Al_2O_3催化剂,并与传统高温加氢还原法制备的Ni/Al_2O_3催化剂进行对比。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)及X射线光电子能谱(XPS)等方法对催化剂结构和性质进行表征,并对催化剂进行1-辛炔加氢性能考评。结果表明,由于硼氢化钾还原能力较弱,Ni-B/Al_2O_3催化剂表面Ni0含量小于氢气还原的催化剂,但是其活性金属粒径更小,因而加氢反应活性仍与Ni/Al_2O_3相近。此外,Ni-B/Al_2O_3催化剂中Ni处于富电子状态,减弱了1-辛烯的吸附,显著提高了1-辛烯选择性。在1-辛炔转化率为99%时,1-辛烯选择性仍高达91%。     

固体氧化物燃料电池中的陶瓷材料

固体氧化物燃料电池(SOFC)也称为陶瓷燃料电池,其关键组成电解质、阴极和阳极均为陶瓷氧化物材料。致密电解质薄膜材料是核心,主要是(纯)氧离子导体,其电导率依赖于氧化物中的氧离子空位传导,氧空位主要来源于氧化物中低价金属离子掺杂;工业上主要使用萤石结构Y_2O_3掺杂的ZrO_2(YSZ)和Sc_2O_3掺杂的ZrO_2(ScSZ),更高氧离子电导率的材料包括掺杂的CeO_2、δ-Bi_2O_3和掺杂的LaGaO_3钙钛矿材料,有望在中低温下使用。电极都是多孔陶瓷材料,同时具有氧离子传导和电子传导性能。工业上阳极主要采用Ni-YSZ多孔金属陶瓷,具有混合离子电子导电性(MIEC)的钙钛矿材料是现在的研究热点。工业上阴极材料主要是掺杂LaMnO_3和YSZ复合陶瓷,在高温下具有良好的电化学性能和稳定性;中高温范围内被认可的材料是掺杂LaFeO_3基钙钛矿材料,以La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3-δ为代表,具有良好的电化学活性和稳定性;优化材料组分和结构仍然是阴极材料的研究重点,也是SOFC领域必须突破的重要方向。     

碱金属阴离子(摘译)

碱金属是一类最易放出电子的元素,例如钠很容易将电子交给氯,生成氯化钠。金属钠放出电子时其猛烈的程度是以取代水份子的氢生成氢氧化钠。由于金属钠很活泼,因此在自然界中没有单独存在。实际上,钠都是以阳离子状态(Na~+)而存在着。钠原子释出电子便成为钠的阳离子了。人们早已熟知碱金属这一性质,因此当听到碱金属可与其原来性质相反,能接受电子时,不禁感到惊奇。金属钠可接受电子成为钠阴离子(Na~-)。以前也知道,在气体     

钠与β氧化铝陶瓷氧化物组分(包括氧化物杂质)之间的还原反应的热力学探讨

当β氧化铝陶瓷用作固体电解质隔膜时,在传输钠离子电流的过程中,可能因金属钠在晶体晶格内或晶粒间沉积而被损坏。钠与β氧化铝或外来氧化物(包括不完全反应物、分解产物、掺杂氧化物和杂质等)之间的还原反应,对于陶瓷内的钠沉积或沉积后所引起的变化都有重要关系。本文通过热力学方法计算上述还原反应的趋向,并探讨它们对于钠沉积作用的影响。     

β-氧化铝膜的制法

本专利是关于利用高频喷涂法制造β-氧化铝膜的方法。β-Al_2O_3没有天然品存在、一般以复合氧化物形式出现。化学式为R_2O·(5～11)Al_2O_3,其中R是碱金属。β-氧化铝作为离子导电能力很强的精细陶瓷而引人注目。β-Al_2O_3膜可做钠-硫电池隔膜、或者食盐、苛性钠电解用隔膜等。关于β-氧化铝烧结体的制法有多种提案: (1)α-氧化铝烧结体在碱性气氛中热处理转化为β-氧化铝的方法。缺点是转化时由于体积膨胀容易发生龟裂。(2)碱粉与氧化铝粉末混合,经热处理     

过氧化氢生产中二次电解的意义和作用

一、前言电解过硫酸铵法制备工业过氧化氢,以工业硫酸,硫酸铵为原料,按一定比例配成酸性硫酸氢铵电解液。其电解槽,用铂阳极,铅阴极、以微孔素瓷膜(或有机离子膜)分隔成阳极区和阴极区;各阳极区和阴极区分别串联电解液,借高位静压力逐级溢流电     

络合-溶剂热法制备钯基催化剂及其催化氧化间二甲苯性能

通过采用络合-溶剂热法、水热法和浸渍法三种方法制备了负载量为0.6%(质量分数)的Pd/Al_2O_3催化剂,重点考察不同制备方法催化氧化间二甲苯作为典型的挥发性有机化合物的能力。结果表明:络合-溶剂热法制备的Pd/Al_2O_3-com催化剂催化氧化间二甲苯的能力最强,间二甲苯体积分数为0.002%时完全转化温度(T_(100))为130℃,低于浸渍法制备催化剂的完全转化温度30℃。对Pd/Al_2O_3催化剂进行了比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等表征分析,发现Pd/Al_2O_3-com中Pd主要以还原态Pd~0高度分散于载体表面,而另两种方法制备的催化剂均有明显的Pd~(2+)存在。结合性能测试及表征分析,表明络合-溶剂热法制备的Pd/Al_2O_3-com催化剂活性组分Pd的高度分散,增强了催化活性,可满足高浓度间二甲苯、宽气体体积空速条件下催化氧化脱除间二甲苯的工业应用要求。     

金属钠提纯研究进展

金属钠在工业生产中具有重要用途,但由于其化学性质活泼,极易与空气中的氧、水、二氧化碳等反应,形成一些固态的杂质化合物,同时,在除油过程中又有少量油与钠的反应物生成,导致金属钠中常含有一些杂质,纯度不高。因此,有必要对其进行提纯处理。本文综述了常见的提纯钠的方法工艺,指出了各种不同方法的优缺点,认为真空蒸馏法具有流程短、提纯纯度高、能耗低等优点,将真空蒸馏技术与其它提纯技术相结合,开发多种技术相结合提纯方法,将是今后金属提纯技术的一个重要发展方向。     

锂霞石—莫来石材料的合成及其性能

利用Li_2O—MgO—Al_2O_3—SiO_2四元系结晶区的矿物组成,是研究耐热陶瓷新材料的方向。研究结果确定,其结晶相是堇青石、铝硅酸锂(β锂霞石和β锂辉石)、莫     

NiO/Al_2O_3基催化剂的TPR特性研究

NiO/Al_2O_3基催化剂用于替代贵金属催化剂,被广泛应用于石油和石化领域生产过程的加氢、脱硫和脱氮。采用TPR方法,研究不同Ni含量NiO/Al_2O_3及不同载体的催化剂还原特性。结果表明,NiO/Al_2O_3催化剂在10%H_2-Ar气氛下,还原温度范围较宽,为(300~800)℃,其中,(500~600)℃还原速率最大;随着NiO含量的增加,起始还原温度降低,还原耗氢量按比例增加;以MgO为载体的NiO催化剂还原呈现双峰特征,以SiO2和TiO2为载体的NiO催化剂的初始还原温度比NiO/Al_2O_3催化剂降低(100~200)℃。     

多铝酸钠瓷料水解问题的研究

一、引言钠β-Al_2O_3和钠β″-Al_2O_3是多铝酸钠的两种主要类型。这两种多铅酸钠的理论化学式依次为Na_2O·11Al_2O_3和Na_2O·5·34Al_2O_3。从晶体结构特征上看,钠β-Al_2O_3的晶胞在C-轴方向包括二个氧离子按ABCA排列的尖晶石基块,尖晶石基块之间由Al-O-Al键桥和Na~+离子联系起来。垂直于C-轴包含Na~+离子的平面是两个尖晶石基块的     

电化学清洗玻璃制品模具

电化学清洗过程是使浸在碱液中的模具交替地在直流电路中作阳极和阴极。这样,从模具表面逸出的气体(O_2或H_2)便通过机械作用促使腐蚀层从模具表面排除。 模具在直流电路中交替地作为阳极和阴极会加速表面清洗过程。 然后在冷水中冲洗模具,以排除残碱。 连续清洗就是用电化学方法在酸溶液中去除腐蚀层。在这种情况下,工作模表面(阴极)产生氢气,它一方面使氧化铁还原,另一方面由于机械作用使氧化皮脱离模体。     

β—Al_2O_3隔膜法电解熔融NaOH制金属钠通过小试鉴定

湖南大学化工系在中国科学院上海硅酸盐研究所和广州机电研究所的协作下,以该两所提供的Na式β—Al_2O_3管为隔膜,研究成功β—Al_2O_3隔膜法电解熔融NaOH制Na的新工艺。1981年12月5日至12月8日在湖南省长沙市召开了鉴定会。     

《物理化学》教学提要——第十二讲 电解质溶液

利用化学反应产生电能的装置称为电池,利用电能产生化学反应的装置称为电解池,蓄电池在放电时起电池作用,充电时则起电解池作用。 根据电极电势的高低确定正极和负极,根据电极反应的类型区分为阳极(发生氧化反应)和阴极(发生还原反应)。因此,原电池的正极为阴极,负极为阳极;而电解池的正极为阳极,负极为阴极。 原电池或电解池回路中各个截面通过的电流(或电量)是相等的。其中导线的导电是电子的运动,溶液的导电是离子的运动,而电极与溶液界面间的导电则是依靠电极反应,即氧化态物质与还原态物质之间的电子得失反应。