鎂-水體系反應行為及其副產(chǎn)物氫氧化鎂吸附性能的研究.pdf

1、鎂資源豐富，價格低廉，能量密度高，鎂合金的大量使用導致鎂廢料的循環(huán)利用成為新的問題。鎂/水反應制氫是一種理想的制氫技術，其反應溫和，產(chǎn)氫效率高，在制得氫氣的同時還能獲得重金屬吸附劑納米氫氧化鎂，具有很好的應用前景。鎂/水體系產(chǎn)氫速率與鎂的形態(tài)、反應溫度、鹽水介質濃度、催化方式等因素密切相關，其對產(chǎn)氫速率的影響規(guī)律是本文研究的重點。
　　本文探索了鎂粉、鎂帶、鎂合金在不同反應條件下產(chǎn)氫速率的變化規(guī)律，對產(chǎn)氫性能的影響規(guī)律做了分析。利

2、用掃描電鏡、X射線衍射儀、能譜儀對副產(chǎn)物氫氧化鎂的表面形態(tài)和晶體結構進行表征，分析了其形貌特征的演變規(guī)律及產(chǎn)物的形成機理。研究了氫氧化鎂吸附重金屬鎘的熱力學及動力學特性，進一步研究了重金屬脫附、吸附劑再生及其吸附性能。獲得如下結果:
　　(1)反應溫度和鹽水濃度對鎂/水體系產(chǎn)氫速率有較大影響，其影響規(guī)律為:在鎂粉/水體系中，產(chǎn)氫速率與鹽水濃度成正比，溫度高于60℃時產(chǎn)氫速率下降明顯;在鎂帶/水體系中，過高和過低的鹽水濃度都不利于氫

3、氣產(chǎn)生，常溫下產(chǎn)氫速率最大。其差異的原因主要是鎂粉具有較大的比表面積可與反應介質充分接觸及各因素對鎂表面鈍化膜形成的影響的復雜性。
　　(2)催化劑的加入能有效提高產(chǎn)氫速率，銅絲催化下，鎂合金產(chǎn)氫速率最大值為61.9(min· g)-1，產(chǎn)氫率達93.0％以上。
　　(3)鎂/水體系產(chǎn)物氫氧化鎂呈片狀晶體，氯離子濃度對晶體厚度影響不大，鎂粉水解產(chǎn)物的粒徑隨鹽水濃度的升高而減小，鎂帶水解產(chǎn)物的粒徑隨鹽水濃度增加而變大，銅絲催化

4、下鎂合金水解產(chǎn)物的粒徑隨鹽水濃度變化不大。溫度對晶體形貌具有較大影響，晶體厚度隨溫度升高而增大，粒徑隨溫度升高而減小，高溫有利于形成形貌規(guī)整分散性好的晶體。
　　(4)產(chǎn)物氫氧化鎂對二價鎘的吸附在30分鐘達到吸附平衡，溫度對吸附效果基本沒有影響，pH中性時去除率最高。其吸附過程吸附過程符合Langmuir模型，為單分子層吸附，吸附動力學符合Lagergren二級動力學模型，為自發(fā)進行的化學吸附過程，其吸附過程受受液膜擴散、表面吸附