ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНОХІМІЧНО АКТИВОВАНИХ АЛЮМІНІЄВИХ ПОРОШКІВ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВОДНЮ З ВОДИ

Анотація

Комерційні порошки алюмінію ПA-4 та АСД-1 механохімічно активували евтектичними сплавами Ga–In–Sn або Ga–In–Sn–Zn (5 % (мас.)) та графітом (1–3 % (мас.)) у міксерному кульовому млині, після чого пресували (Р = 4 МПа) в таблетки для отримання водню з води шляхом гідролізу. Рентгенофазовий аналіз обробленого порошку ПA-4 виявив фази алюмінію, графіту та двох інтерметалідних сполук: In₃Sn та In_1–xSn_x (x ≈ 0,04). Дослідження морфології поверхонь таблеток за допомогою сканувальної електронної мікроскопії показало наявність границь розділу між зернами алюмінієвих порошків. Згідно з результатами кількісного ЕДС аналізу, компоненти активуючих сплавів були рівномірно розподілені по поверхні таблеток, а графіт був частково aгреговaний. Кінетичні дослідження гідролізу таблеток на основі Al показали, що процесс легко протікає при температурах ≥5°C, а ефективність генерування водню залежить від кількості доданого графіту, розміру зерен та тривалості механохімічної обробки порошків Al з активуючими добавками і від температури гідролізу. Введення графіту разом з евтектичними сплавами в алюмінієві порошки під час їхньої механохімічної обробки приводить до значного прискорення гідролізу, який протікає тим швидше, чим більшою є добавка графіту. Отримані значення швидкості виділення та виходу водню при гідролізі таблеток з дрібнішого порошку АСД-4 значно перевищують їхні значення при гідролізі таблеток з крупнішого порошку ПА-4. Збільшення тривалості механохімічної обробки алюмінієвих порошків від 1 до 4 год приводить до значного зростання швидкості гідролізу виготовлених таблеток та виходу водню. Підвищення температури гідролізу від 5 до 25 °С спричиняє зростання його швидкості протягом активної стадії процесу.