Lityum Alüminyum Hidrit Peletleri CAS 16853-85-3

LiH Al hidrojenasyon rejenerasyon reaksiyonunun kinetik çalışması, reaksiyonun küçülen çekirdek modelini takip ettiğini ve reaksiyon hızı denkleminin 1- (1- ) ^ (1/3)=kt olduğunu gösterir; burada dönüşüm oranı ve k, hız sabitidir. Katalizörün olmadığı durumda, 298K'da k=0.0024 sa ⁻¹ ve dönüşümün tamamlanması 120 saatten fazla sürer. Kinetik direnç esas olarak LiH kristallerindeki H₂ difüzyonundan gelir (difüzyon katsayısı D=1.2 × 10 ⁻¹⁴ cm²/s). Ti bazlı bir katalizör (TiCl3 gibi) eklendikten sonra k değeri 0,036 saat ⁻¹'ye yükseldi ve reaksiyon süresi 15 saate kısaldı. XPS analizi, reaksiyonda Ti⁴⁺'nin Ti³⁺'ye indirgendiğini ve oluşan Ti-H aktif bölgelerinin H₂ ayrışma enerji bariyerini (43 kJ/mol'den 28 kJ/mol'e) azaltabildiğini ve hız kontrol adımını H₂ difüzyonundan yüzey reaksiyonuna kaydırabildiğini doğruladı. Sıcaklığın kinetik üzerindeki etkisi Arrhenius denklemine uygundur. 25-80 derece aralığında, aktivasyon enerjisi Eₐ 68 kJ/mol'den 52 kJ/mol'e düşer, bu durum katalizörün LiH Al arayüzünde dispersiyonunu teşvik eden sıcaklık artışından kaynaklanmaktadır.

LAH parçacıklarının spesifik yüzey alanı ve gözenek yapısı, kütle aktarım verimliliğini doğrudan etkiler. Başarısız LiH Al kompozit parçacıklarının spesifik yüzey alanı 12-18 m²/g'dir, bilyalı öğütme işleminden sonra spesifik yüzey alanı 85-100 m²/g'ye yükselir ve H₂ difüzyon katsayısı 8,6 × 10 ⁻¹ 2 cm²/s'ye yükselir; bu, reaksiyon hızı sabiti k=0.058 h ⁻¹'ye karşılık gelir; bu, işlenmemiş olanın iki katıdır. parçacıklar.
Çözücü kompleksleştirme sisteminde parçacık boyutu 100 μm'den 10 μm'ye düşmüş, sıvı-faz kütle transfer direnci %60 azalmış ve LAH · 4THF kompleksinin oluşum hızı 3,2 kat artmıştır. Ancak aşırı bilyalı öğütme (partikül boyutu<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.

LiOH Al (OH) ∝'nin Mg bazlı indirgeyici ajan tarafından indirgenmesine ilişkin kinetik çalışma, reaksiyonun arayüz reaksiyon kontrol modelini takip ettiğini ve hız denkleminin ln (1-)=- kt olduğunu göstermektedir. 298K'da saf Mg tozunun k değeri 0,018 saat ⁻¹ iken, alaşımın oluşturduğu ve elektron transferini hızlandıran mikro pil etkisi sayesinde Mg Al alaşımının (%20 Al içerikli) k değeri 0,042 saat ⁻¹'dir. Sıcaklığın indirgeme kinetiği üzerindeki etkisi önemlidir. Sıcaklık 25 dereceden 60 dereceye çıkarıldığında aktivasyon enerjisi E ₐ 75 kJ/mol'den 62 kJ/mol'e düşer ve k değeri 0,096 h ⁻¹'ye çıkar. Ancak sıcaklık 80 dereceyi aştığında Mg yüzeyinde yoğun bir MgO tabakası oluşur ve bu durum reaksiyon hızında (k=0.021 h ⁻¹) ani bir düşüşe ve kinetik bariyerlerin oluşmasına neden olur. %5 NH ₄ Cl eklemek, MgO katmanına zarar verebilir ve k değerini 60 derecede 0,089 sa ⁻¹'de tutarak pasivasyon problemini etkili bir şekilde çözebilir.

LAH · 4THF kompleksinin LAH parçacıklarına desolvasyon süreci birinci-dereceden bir reaksiyondur ve hız denklemi ln (C ₀/C)=kt'dir; burada C, kompleksin konsantrasyonudur. 0,01 bar vakum derecesinde, 80 derecede k=0.12 h ⁻¹ ve solvent giderme verimliliğinin %95'e ulaşması 18 saat sürer. Vakum derecesi 0,001 bar'a çıkarıldığında k değeri 0,28 saat ⁻¹'ye çıkar ve reaksiyon süresi 8 saate kısalır. Kinetik analiz, solvent giderme prosesinin aktivasyon enerjisinin E ₐ=48 kJ/mol olduğunu göstermektedir. Programlı ısıtmayla (50 → 80 derece, ısıtma hızı 2 derece/saat), Eₐ 35 kJ/mol'e düşürülebilir, bu arada yerel aşırı ısınma nedeniyle LAH'ın ayrışması önlenir. XRD izleme, LAH kristallerinin solvent çıkarma işlemi sırasında (111) kristal düzlemi boyunca büyüdüğünü ve hız sabitinin, kristal düzleminin (R²=0.98) büyüme hızıyla doğrusal olarak pozitif korelasyon içinde olduğunu gösterir.