镧镍五

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镧镍五
IUPAC名
lanthane nickel
识别
CAS号 12196-72-4  ✗
PubChem 166660
EINECS 235-372-5
RTECS N/A
性质
化学式 LaNi5
摩尔质量 432,3725[1] g·mol⁻¹
外观 银灰色粉末[1]
密度 7,950[1]g·cm-3
溶解性 不溶于水[1]
结构
晶体结构 六方晶系
空间群 P6/mmm
危险性
警示术语 R:R14/15,R36/37/38,R40,R42/43,R48/23,R52/53[1]
安全术语 S:S40,S43,S45[1]
GHS提示词 H250, H260, H315, H317, H319, H334, H335, H351, H372, H412, P201, P260, P304, P340, P405[1]
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

LaNi5是由稀土元素过渡金属组成的六方晶系金属间化合物,呈现为铜钙五(CaCu5)型晶体结构,为同成分熔化的化合物,其具有储氢能力[2]

结构[编辑]

LaNi5为铜钙五(CuCa5)型晶体结构,六方点阵,空间群为P6/mmm((no 191),镧原子位于坐标原点1a(0,0,0),镍原子两个位于2c (1/3,2/3,0)和(2/3,1/3,0),另外三个位于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个LaNi5,晶胞体积为90×10-24 cm3, LaNi5的晶胞中含有较大的6个变形四面体空隙可用作填入氢原子[3]

化学反应[编辑]

LaNi5作为储氢合金,压力稍高而温度低时可以吸收氢生成氢化物LaNi5Hx (x~6),而当压力降低或温度升高时氢又可释放出来,形成对氢的反复吸放。但对放氢过程,因为是吸热反应,为了使反应得以进行,必须补充必要的能量,否则反应会因温度降低而停止。[4]

特性及运用[编辑]

LaNi5表现出优越的特性,其吸附快而可逆,室温下平台温度为几bar而且有着良好的循环寿命。2bar时LaNi5H6.5的单位体积储氢密度(晶体)等于1800bar下气态分子氢的密度,并且所有的氢都可在 2bar下脱附。虽然实际应用中储氢密度因为部分LaNi5粉末的聚集而有所减少,但仍高于液态氢的密度。这样就可以安全地操作氢燃料[4]。为改善其储氢性能常以等金属部分地取代镍。现LaNi5常用于储运氢气、氢汽车动力、燃料电池、氢的分离提纯、丙烯氢化催化剂等。

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 https://www.americanelements.com/lanthanum-nickel-alloy-12196-72-4
  2. ^ 李跃中主编. 无机化学. 上海:上海交通大学出版社. 2001.09: 354. ISBN 7-313-02746-X. 
  3. ^ "http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3777&do=blog&id=331160"桂耀荣
  4. ^ 4.0 4.1 "http://www.chem.pku.edu.cn/bianj/paper/07/18.pdf"翟峰 赵志远 赵晓堃 王多---储氢材料概述