گلوله های لیتیوم آلومینیوم هیدرید CAS 16853-85-3

مطالعه جنبشی واکنش بازسازی هیدروژناسیون LiH Al نشان می دهد که واکنش از مدل هسته کوچک شونده پیروی می کند و معادله سرعت واکنش 1- (1-) ^ (1/3)=kt است که در آن نرخ تبدیل و k ثابت سرعت است. تحت شرایط بدون کاتالیزور، k=0.0024 h-1 در 298K، و تبدیل کامل بیش از 120 ساعت طول می‌کشد. مقاومت جنبشی عمدتاً از انتشار H2 در کریستال های LiH (ضریب انتشار D{10}} × 10-14 cm²/s) ناشی می شود. پس از افزودن یک کاتالیزور مبتنی بر Ti (مانند TiCl3)، مقدار k به 0.036 ساعت-1 افزایش یافت و زمان واکنش به 15 ساعت کاهش یافت. تجزیه و تحلیل XPS تأیید کرد که Ti4+ در واکنش به Ti3+ کاهش یافت، و مکان‌های فعال Ti-H تشکیل‌شده می‌توانند مانع انرژی تفکیک H2 را کاهش دهند (از 43 kJ/mol به 28 kJ/mol)، و مرحله کنترل سرعت را از انتشار H2 به واکنش سطحی تغییر می‌دهند. اثر دما بر سینتیک مطابق با معادله آرنیوس است. در محدوده 25-80 درجه، انرژی فعال سازی E2 از 68 کیلوژول بر مول به 52 کیلوژول بر مول کاهش می یابد، که به دلیل افزایش دما باعث افزایش پراکندگی کاتالیزور در سطح مشترک LiH Al می شود.

سطح ویژه و ساختار منافذ ذرات LAH به طور مستقیم بر راندمان انتقال جرم تأثیر می گذارد. سطح ویژه ذرات کامپوزیت LiH Al شکست خورده 12-18 متر مربع بر گرم است، در حالی که پس از عملیات آسیاب گلوله ای، سطح ویژه به 85-100 متر مربع در گرم افزایش می یابد و ضریب انتشار H2 به 8.6 × 10-1 2 سانتی متر بر ساعت به {a6} سرعت واکنش ثابت مربوطه افزایش می یابد. ⁻1، که دو برابر ذرات تیمار نشده است.
در سیستم کمپلکس حلال، اندازه ذرات از 100 میکرومتر به 10 میکرومتر کاهش یافت، مقاومت انتقال جرم فاز مایع 60٪ کاهش یافت و نرخ تشکیل کمپلکس LAH · 4THF 3.2 برابر افزایش یافت. با این حال، آسیاب بیش از حد توپ (اندازه ذرات<5 μ m) can lead to particle agglomeration, which in turn reduces the effective specific surface area and deteriorates the kinetic performance. Scanning electron microscopy (SEM) observation shows that the optimal particle size for regeneration is 10-20 μ m, at which point the particles maintain good dispersion and sufficient mechanical strength.

مطالعه جنبشی کاهش LiOH Al (OH) ∝ توسط عامل کاهنده مبتنی بر Mg نشان می دهد که واکنش از مدل کنترل واکنش رابط پیروی می کند و معادله سرعت ln (1-)=- kt است. در 298K، مقدار k پودر منیزیم خالص 0.018 h-1 است، در حالی که مقدار k آلیاژ Mg Al (با محتوای Al 20٪) 0.042 h-1 است، به لطف اثر میکرو باتری تشکیل شده توسط آلیاژ، که انتقال الکترون را تسریع می کند. اثر دما بر سینتیک کاهش قابل توجه است. هنگامی که دما از 25 درجه به 60 درجه افزایش می یابد، انرژی فعال سازی E2 از 75 کیلوژول بر مول به 62 کیلوژول بر مول کاهش می یابد و مقدار k به 0.096 ساعت-1 افزایش می یابد. با این حال، هنگامی که دما از 80 درجه بیشتر شود، یک لایه MgO متراکم روی سطح Mg تشکیل می‌شود که منجر به کاهش ناگهانی سرعت واکنش (k{16}}h-1) و تشکیل موانع جنبشی می‌شود. افزودن 5% NH4Cl می تواند به لایه MgO آسیب برساند و مقدار k را در 0.089 h-1 در 60 درجه حفظ کند و به طور موثر مشکل غیرفعال سازی را حل کند.

فرآیند تجزیه کمپلکس LAH · 4THF به ذرات LAH یک واکنش مرتبه اول- است و معادله سرعت ln (C₀/C)=kt است که در آن C غلظت کمپلکس است. در درجه خلاء 0.01 بار، k=0.12 h-1 در 80 درجه، و 18 ساعت طول می‌کشد تا راندمان حذف حلال به 95 درصد برسد. هنگامی که درجه خلاء به 0.001 بار افزایش می یابد، مقدار k به 0.28 ساعت-1 افزایش می یابد و زمان واکنش به 8 ساعت کاهش می یابد. تجزیه و تحلیل جنبشی نشان می‌دهد که انرژی فعال‌سازی فرآیند حذف حلال Eₐ=48 kJ/mol است. با گرم کردن برنامه (50 → 80 درجه، سرعت گرمایش 2 درجه در ساعت)، E ₐ را می توان به 35 کیلوژول در مول کاهش داد، در حالی که از تجزیه LAH به دلیل گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری کرد. ردیابی XRD نشان می‌دهد که کریستال‌های LAH در طول فرآیند حذف حلال در امتداد صفحه کریستالی (111) رشد می‌کنند، و ثابت سرعت به طور خطی با سرعت رشد صفحه کریستالی همبستگی مثبت دارد (R²=0.98).