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鑭鎳五
同成分熔化的化合物 来自维基百科,自由的百科全书
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LaNi5是由稀土元素鑭和過渡金屬鎳組成的六方晶系的金屬間化合物,呈現為鈣銅五(CaCu5)型晶體結構,為同成分熔化的化合物,其具有儲氫能力[2]。
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結構
LaNi5為鈣銅五(CaCu5)型晶體結構,六方點陣,空間群為P6/mmm(編號191),鑭原子位於坐標原點1a(0,0,0),鎳原子兩個位於2c (1/3,2/3,0)和(2/3,1/3,0),另外三個位於3g (1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2),(1/2,1/2,1/2),a=511pm,c=397pm,晶胞中含1個LaNi5,晶胞體積為90×10-24 cm3, LaNi5的晶胞中含有較大的6個變形四面體空隙可用作填入氫原子[3]。
化學反應
LaNi5作為儲氫合金,壓力稍高而溫度低時可以吸收氫生成氫化物LaNi5Hx (x~6),而當壓力降低或溫度升高時氫又可釋放出來,形成對氫的反覆吸放。但對放氫過程,因為是吸熱反應,為了使反應得以進行,必須補充必要的能量,否則反應會因溫度降低而停止。[4]
特性及運用
LaNi5表現出優越的特性,其吸附快而可逆,室溫下平台溫度為幾bar而且有着良好的循環壽命。2 bar時LaNi5H6.5的單位體積儲氫密度(晶體)等於1800 bar下氣態分子氫的密度,並且所有的氫都可在2 bar下脫附。雖然實際應用中儲氫密度因為部分LaNi5粉末的聚集而有所減少,但仍高於液態氫的密度。這樣就可以安全地操作氫燃料[4]。為改善其儲氫性能常以鉛或錳等金屬部分地取代鎳。現LaNi5常用於儲運氫氣、氫汽車動力、燃料電池、氫的分離提純、丙烯氫化催化劑等。
參考資料
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