溫和條件下納米氫化釓、納米鈰等金屬粉末的制備及性能研究.pdf

1、本項研究工作作為國家科學自然基金--“化學法制備納米稀土金屬和稀土氫化物及其性能應(yīng)用的研究”的資助課題。
　　 1.在溫和條件下采用催化法、鹵代烴引發(fā)法和金屬經(jīng)活化后利用溶劑效應(yīng)三種方法使金屬釓與氫氣直接反應(yīng)，合成出納米氫化釓粉末。借助X射線粉末衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)法對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌、粒子尺寸及比表面積進行了測定，結(jié)果表明催化法合成的氫化釓具有六方晶系結(jié)構(gòu)，

2、分子式為GdH3；另外兩種方法合成的氫化釓均為面心立方晶系結(jié)構(gòu)，分子式為GdH2。通過謝樂公式計算出上述三種方法制得的氫化釓的平均粒徑分別約為33 nm、20 nm和19 nm，與TEM測得的數(shù)值基本吻合。BET測得氫化釓的比表面積分別為13.5 m2/g、34.6 m2/g和23.5 m2/g。對納米氫化釓進行了加氮性能實驗。實驗結(jié)果表明，納米氫化釓在常溫時不與N2反應(yīng)，而升溫至200℃開始反應(yīng)，產(chǎn)物的XRD測試與JCP2卡(01-0

3、89-5221)中數(shù)據(jù)基本吻合，屬于面心立方晶系，分子式為GdN。通過謝樂公式計算氮化釓的平均粒徑為11 nm，與TEM測得的數(shù)值基本吻合。
　　 2.本文報道了一種在溫和條件下，采用絡(luò)合催化法、鹵代烴引發(fā)法合成金屬鈰有機中間體，并利用其熱不穩(wěn)定性，在真空條件下進行熱分解制備納米尺寸鈰金屬粉末的方法。TEM測試結(jié)果表明制得的活性金屬粉末顆粒大小約為22 nm。納米金屬鈰粉末活性很高，暴露在空氣中有火花，對合成出的納米鈰粉末進行了

4、加氫、加氮性能實驗。實驗結(jié)果表明，納米鈰粉末在常溫常壓下就能與H2發(fā)生反應(yīng)，XRD測試表明生成的氫化鈰是面心立方晶型，分子式為CeH2。由謝樂公式計算其平均顆粒大小約為30 nm，與TEM測得的數(shù)值基本吻合。加氮產(chǎn)物的XRD測試表明生成的氮化鈰是面心立方晶型，分子式為CeN。由謝樂公式計算出加氮產(chǎn)物平均粒徑約為16 nm，與TEM測得的數(shù)值基本吻合。
　　 3.對納米鑭金屬粉末進行加氫加氮的性能研究。實驗結(jié)果表明，納米鑭粉末在常