Measurement on Physicochemical Properties ofNaCl-KCl-ScCl_3 System for Manufacture of Al-Sc Alloy by Molten Salt Electrolysis

The physicochemical properties of the system, such as density, surface tension, specific conductance and melting point were measured. The results were discussed.

氧化对熔融NaCl-KCl-K_(2)TiF_(6)体系离子结构的影响

NaCl-KCl-K_(2)TiF_(6)体系是熔盐电解制备金属钛及其合金的常用电解质体系,熔盐的离子结构与其物理化学性质及电极反应机理密切相关,然而熔融K_(2)TiF_(6)在空气中会氧化从而影响其离子结构。本文通过Raman光谱法和量子化学计算探究了空气氧化对不同K_(2)TiF_(6)含量NaCl-KCl-K_(2)TiF_(6)熔盐离子结构的影响。结果表明:空气中,熔融状态下NaCl-KCl-K_(2)TiF_(6)体系中的TiF_(2)^(6-)被氧化为TiOF_(3)^(-)和TiO_(4)F_(2)^(6-),二者所属空间点群为C1和D4h点群,二者的主Raman特征峰分别位于940和320 cm^(−1)处;随着体系中K_(2)TiF_(6)含量的增加,熔盐中TiOF_(3)_(-)的相对含量增加,TiO_(4)F_(2)^(6-)的含量相对减少。

NaCl-KCl熔盐中Mg2+的电化学行为及Mg-Ni合金电解制备

在700℃NaCl-KCl共融盐中,系统研究了W、Ni电极上Mg2+的电化学行为及Mg-Ni合金的形成机理。结果表明:Mg2+在W电极上还原为金属Mg是一步得到2个电子的反应,低扫描速率下该反应是受扩散控制的准可逆过程,扩散系数约为3.3×10^(-5)cm^(2)/s;且金属Mg的电沉积过程遵循连续成核模式。而Mg在Ni电极上可发生欠电位沉积,形成Mg-Ni合金。根据两相共存态下Mg-Ni金属间化合物的平衡电位,计算得到了Mg-Ni合金中Mg的相对偏摩尔吉布斯自由能与活度,以及不同Mg-Ni金属间化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能等热力学参数。在NaCl-KCl-1.5%MgCl2熔盐体系中,于-2.0V进行恒电位电解8h制得了Mg-Ni合金。XRD和SEM-EDS分析结果表明,合金产物主相为Mg2Ni,并含有MgNi2相,表明在NaCl-KCl-MgCl2熔盐体系中以Ni为自耗阴极可制得Mg-Ni合金。

LiCl-KCl共晶熔盐中金属铀与氯化锌的反应行为及机理

为探究氯化锌(ZnCl2)与金属铀制备LiCl-KCl-UCl3初始熔盐体系的反应过程,本工作拟在500℃下的LiCl-KCl共晶熔盐中,首先对可能反应进行热力学计算,确定可能反应路径;再通过循环伏安法和原位吸收光谱法原位监测金属铀与ZnCl2的反应过程,并观察反应过程中熔盐的颜色变化,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析样品中元素含量的变化,对反应产物进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)表征,综合确定反应行为和反应机制。研究结果表明:在金属铀与ZnCl2的反应过程中,Zn(Ⅱ)直接将铀金属氧化为U(Ⅲ),生成的Zn金属在铀金属表面形成U-Zn合金。ZnCl2与金属铀制备的电解精炼初始熔盐体系LiCl-KCl-UCl3过程,反应在240 min达到平衡,最终Zn质量分数维持在0.01%。

T91耐热钢在KCl·NaCl熔盐体系中的腐蚀电化学行为

为了提高生物质电厂锅炉过热器的耐熔盐腐蚀性能,采用电化学方法研究了T91耐热钢在不同温度KCl·Na Cl熔盐中的腐蚀行为。采用扫描电镜及X射线衍射仪分析腐蚀形貌及腐蚀产物物相组成,研究了温度对T91耐热钢熔盐热腐蚀性能的影响。结果表明:腐蚀初期,T91耐热钢腐蚀较快,其腐蚀电化学阻抗谱呈典型的受氧化剂粒子扩散控制的特征;随着腐蚀的进行,T91耐热钢表面逐渐形成了Fe Cr2O4晶尖石型氧化膜,腐蚀速率显著降低;腐蚀后期电化学反应速度主要受金属腐蚀荷电粒子在氧化膜中的迁移速率控制;随着腐蚀温度的升高,T91耐热钢的自腐蚀电流密度逐渐增加,其耐腐蚀性能减弱;根据Arrhenius公式计算得出T91在KCl·Na Cl熔盐体中的腐蚀反应活化能为33.235 k J/mol。

NaCl-KCl-NaF-SiO_2熔盐体系电导率的研究

采用平行四电极法研究了温度及组元含量对KCl-NaCl-NaF-SiO2熔盐体系电导率的影响。结果表明:该体系的电导率与温度有良好的线性关系;用KCl逐步代替NaF时,体系的电导率先逐渐减小达到最低值,之后随KCl含量增加又逐渐增大;NaCl逐步代替NaF时,体系的电导率先减小到最低值,之后随NaCl含量增加又逐渐增大;在n(NaCl)∶n(KCl)=1时,随NaF含量增加,体系电导率先逐步减小到最低值,之后随NaF含量增加又逐渐增大。

NaF—NaCl和KF—KCl熔盐系统的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法研究了NaF—NaCl和KF—KCl熔盐系在氯化物一端1000℃的混杂过程.模拟表明该过程是一弱放热过程,与现有实验数据相符,同时利用偏径向分布函数的差别初步解释了模拟结果,分析偏径向分布函数图,观察到混合系统的Cl-—Cl-的第一峰分裂成双峰.

NaCl-KCl-IrCl_3熔盐体系中电沉积Ir层的机理(英文)

在NaCl-KCl-IrCl3熔盐体系中利用循环伏安法和计时电位法研究Ir的沉积机理并通过恒电位法在Pt基体上制备出Ir层。利用扫描电子、显微镜(SEM)能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对Ir层的表面形貌和成分进行分析。结果表明:在NaCl-KCl-IrCl3熔盐体系中Ir的电沉积过程为Ir3+获得3个电子一步沉积为Ir,并且Ir(Ⅲ)→Ir(0)的电极反应过程为可逆扩散控制过程;在1063、1113、1143和1183K下Ir(Ⅲ)离子的扩散系数分别为0.60×10-4、1.23×10-4、2.77×10-4和4.40×10-4cm2-s,Ir(Ⅲ)在NaCl-KC-IrCl3熔盐体系中电极反应的活化能Ea=162.61kJ/mol;沉积电位对所获得的Ir层的形貌有较大影响,其中在峰值电位下所获得的Ir层较厚;熔盐温度对电沉积Ir层的形貌也有较大影响,在较低熔盐温度下获得的Ir层较薄,较高熔盐温度获得的Ir层的孔隙较多。

NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长的影响

以甜菜品种HI0466为供试材料,通过水培试验,研究NaCl和KCl胁迫(0mmol/L(CK)、NaCl和KCl分别为100 mmol/L、200 mmol/L、280 mmol/L 7个处理)对甜菜幼苗生物量、叶面积及叶绿素含量的影响。结果表明:低浓度NaCl和KCl胁迫对甜菜幼苗生长、叶面积就产生一定的抑制作用,随着胁迫浓度的增加,对甜菜幼苗生长和叶片膨大抑制更加严重,并且高浓度KCl胁迫导致甜菜幼苗33.3%的致死率,对甜菜根系伤害和叶面积降低亦甚为严重。低浓度NaCl和KCl以及中浓度NaCl胁迫未影响甜菜幼苗叶片叶绿素的含量;中浓度KCl胁迫已经明显降低叶绿素含量;高浓度NaCl和KCl胁迫均显著降低甜菜幼苗叶片叶绿素含量,KCl胁迫甚为严重。因此,随着NaCl和KCl胁迫浓度的升高,甜菜幼苗生长抑制作用不断加重,中高浓度胁迫下KCl比NaCl盐害更重。

NaCl-KCl-NaF-SiO_2熔盐体系表面张力的研究

采用拉筒法研究了温度及组分对KCl-NaCl-NaF-SiO_2熔盐体系表面张力的影响。结果表明:熔盐体系的表面张力与温度具有良好的线性关系,在740～900℃范围内,随着温度的升高体系的表面张力降低;KCl逐步代替NaF时体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着KCl含量的增加又逐渐增大;用NaCl逐步代替NaF时,体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着NaCl含量的增加又逐渐增大;NaCl与KCl的摩尔比为1时,随着NaF含量的增加,体系的表面张力逐渐增大。

在NaCl-KCl熔盐中合成BaTiO_(3)时体系电导率的变化

用交流阻抗谱法测量了771℃时共晶成分的NaCl KCl熔盐中加入TiO2和BaCO3时体系电导率的变化,准确给出了771℃时共晶成分NaCl KCl熔盐的电导率为1 868Ω-1cm-1,确认了在NaCl KCl熔盐中,TiO2与BaCO3反应生成BaTiO3时熔盐不参与反应·实验数据表明,771℃时TiO2与BaCO3在共晶成分的NaCl KCl熔盐中的溶解过程可在10min达到平衡·

NaCl-KCl-NaF-SiO_2熔盐体系电沉积渗硅的研究

在KCl-NaCl-NaF-（SiO2）熔盐体系中,以钼为基体,以电沉积法得到的硅为硅源,在电沉积硅的同时进行渗硅,成功制备了Mo-MoSi2梯度材料。考察了电沉积给电方式、电流密度、温度、时间和脉冲形式对沉积扩散层表面形貌、相结构、断面厚度以及硅含量分布的影响。结果表明,脉冲给电比直流给电的沉积效果好。合适的脉冲沉积参数为：电流密度750-1 000A/cm2、温度800-850℃、t1/t2=0.7-1.5、沉积时间120-180min。

NaCl—KCl二元系热力学性质的计算

利用作者在前文中提出的由二元相图数据计算活度的计算机程序 CABPD,计算得到此体系液相及固相的热力学性质。液相呈较小的负偏差,而固相呈较大的正偏差。液同相的超额全摩尔自由能可以表示为:~EGm(L)=-1808X_(NaCl)X_(KCl) (J/mol)~EGm(S)=X_(NaCl)X_(KCl)(13508—4783X_(KCl)) (J/mol)计算值与质谱法测定结果吻合良好。

NaCl和KCl不同浓度与处理时间对樱桃番茄产量和品质的影响

通过向营养液中分别添加NaCl和KCl,在2种EC值(4.0、8.0 mS/cm)和3种处理时间(10、20、30 d)下,对比研究2种盐胁迫对番茄产量和果实品质的影响。结果表明:NaCl比KCl处理更能提高番茄果实的VC含量,其中EC值为4.0 mS/cm的NaCl处理30 d与EC值为8.0 mS/cm的NaCl处理10 d的2种处理的果实中VC含量最高;可溶性固形物的含量在处理后都有不同程度的提高,在EC值为4.0 mS/cm情况下,NaCl处理和KCl处理的提升率差异不明显,当EC值增大至8.0 mS/cm后,KCl处理比NaCl处理的提升率更大;盐胁迫降低了果实的糖酸比,在相同处理下,除EC值为4.0 mS/cm、时间为30 d的处理外,KCl处理的下降率大于NaCl处理;盐胁迫使得番茄的单株产量减少,NaCl处理和KCl处理下降幅度最小都发生在EC值为4.0 mS/cm、处理时间为10 d时,分别为33.8%和5.5%;另外,相同处理条件下,NaCl处理的单株产量下降率明显大于KCl处理。为了改善番茄果实品质,建议采用EC值为4.0 mS/cm的NaCl或KCl营养液对番茄在开花后进行盐胁迫处理10 d。

LiCl-KCl熔盐中Pu^(3+)在Al阴极上的电化学行为

基于固体Al阴极分离锕系元素(An)与裂变产物(FP)的电解精炼技术是极具前景的干法后处理流程之一。本研究采用暂态电化学法系统研究了Pu^(3+)在固体Al阴极上的电化学行为。循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究结果表明,Pu^(3+)在Al阴极上可一步还原为合金,且该反应为不可逆,Pu^(3+)与Al形成合金的电位与温度的关系式为E^(θ,*)(Pu^(3+)/PuAl n)(vs.Cl-/Cl_(2))=-2.944+9.84×10^(-4)T。开路计时电位法(OCP)结合相图表明,Pu^(3+)在固体Al阴极上可生成Pu_(3)Al、PuAl、PuAl_(2)、PuAl_(3)和PuAl_(4)五种合金化合物,且计算得到了不同温度时PuAl_(4)的Gibbs生成自由能。

NaCl-KCl-NaF熔盐体系初晶温度与成分配比关系的研究

采用差热分析法测定不同配比NaCl-KCl-NaF熔盐体系的初晶温度,利用混料设计中的对称—单纯形设计法,经回归分析,建立了该体系初晶温度与各组分含量之间具有高度显著性的回归方程。结果表明,当NaCl、KCl和NaF摩尔分数分别为0.45、0.45、0.10时,该体系的初晶温度最低。

KCl-NaCl等摩尔熔盐体系电解CeCl_3制备金属铈

KCl-NaCl等摩尔熔盐体系是常见的高温熔盐体系。相比于LiCl-KCl共晶盐体系,KCl-NaCl等摩尔熔盐体系允许的操作温度更高,从而可以将金属转变为液态,以便收集。本文在850℃条件下电解CeCl_3-KCL-NaCl熔盐,以99.3%的产率制备了金属铈。金属铈在坩埚底部直接获得并与熔盐快速脱模,经ICP-AES分析金属的纯度大于99.17%,EDS分析金属纯度大于99.9%。实验建立了电解过程化学模型,解释了电解效率关于电流大小的变化趋势,电流效率最高时使用的电流为3 A(电流密度为0.6821 A/cm^2)。电解过程使用搅拌桨将导致液态金属铈过度分散而无法收集。

NaCl-KCl共熔盐中Zn^(2+)的电化学还原机理

为了开发高效、环境友好型冶金粉尘中锌回收技术,提出一种将选择性氯化和熔盐电解相结合的工艺。首先,通过热力学论证上述处理工艺的理论可行性。然后,采用多种暂态电化学测试方法研究973 K时NaCl-KCl共熔盐中Zn^(2+)在钨电极上的电化学行为。结果表明,Zn^(2+)的还原过程是一步转移2个电子的反应,起始还原电位为-0.74 V(vs Ag/AgCl);且为受扩散控制的准可逆过程,计算得到Zn^(2+)的扩散系数为10^(-5)cm^(2)/s数量级。最后,在NaCl-KCl-ZnCl_(2)熔盐中于-1.6 V(vs Ag/AgCl)进行恒电位电解,电解9.5 h后获得银白色类球状金属颗粒,经分析证实为金属Zn。本研究表明,在NaCl-KCl共熔盐中直接电解ZnCl_(2)提取金属锌是可行的,为冶金粉尘中锌的高效回收提供了有益的理论参考。

PREPARATION OF Al-Sc ALLOY IN CHLORIDE SYSTEM WITH MOLTEN SALT ELECTROLYSIS

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｃａｎｄｉｕｍｐｏｓｅｓｅｓｅｘｃｅｌｅｎｔｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ＷｈｅｎａｌｉｔｌｅｏｆＳｃｉｓａｄｄｅｄｉｎｔｏＡｌａｌｏｙ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈａｒｄｎｅｓｏｆＡｌａｌｏｙｃａ...

Preparation of Mg-Yb alloy film by electrolysis in the molten LiCl-KCl-YbCl_3 system at low temperature

The electrochemical behavior of Yb3+ and electrodeposition of Mg-Yb alloy film at solid magnesium cathode in the molten LiCl-KCl-YbCl3(2 wt.%) system at 773 K was investigated.Transient electrochemical techniques,such as cyclic voltammetry,chronopotentiometry and chronoamperometry were used in order to explore the deposition mechanism of Yb.The reduction process of Yb3+ is stepwise reactions which are single-electron and double-electron reversible charge transfer reactions.The speed control step was a diffu...