《锆铝吸气剂的吸氢动力学特性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锆铝吸气剂的吸氢动力学特性研究（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、T h e s is f o r M a s t e r d e g r e e o f F u d a n U n i v e r s i ty . L I U C h a o- Z h u o ( C. Z .L i u ) : T h e S t u d y o n Id n e t i c c h a r a c t e r is t ic o f h y d r o g e n a b s o r p t io n f o r Z r A l g e t e rAb s t r a c tWe c a r r ie d o u t t h e o r e t ic a l a n d
2、 e x p e r im e n t a l w o r k s o n k in e t ic p r o ces s o f u p t a k e o f h y d r o g e n i n g e tt e r s . T h is t h e s is p r e s e n t s a b a s ic g e tt e r i n g m o d e l f o r t h e n o n - e v a p o r a b le g e tt e r ( N E G ) , w h ic h c o n s is t s o f t h r e e p r o ces s
3、 e s : m o le c u la r d is s o c ia t e d c h e m is o r p t io n o n t h e s u r f a ce, a t o m ic p e n e t r a t io n f r o m t h e s u r f a c e t o t h e b u lk , a n d d iff u s io n in t h e b o d y . F o r lo w h y d r o g e n b u l k c o n cen t r a t io n a la tt ice- g a s m o d e l is
4、a d o p t e d t o d e s c r i b e t h e d iff u s i o n b e h a v io u r o f h y d r o g e n in t h e b u lk . T h e e x a c t a n a ly t ic a l s o lu t io n s a r e g iv e n f o r t h e p u m p i n g h y d r o g e n b y s o lv in g r a t e e q u a t i o n s o f t h e s e t h r e e p r o c e s s e
5、s s i mu lt a n e o u s ly . T h e i n fl u e n ces o f s o m e f a c t o r s o n t h e h y d r o g e n a b s o r p t io n r a t e a r e a ls o d is c u s s e d . T h e t h e o r e t ic a l c a lc u la t io n s a r e in g o o d a g r e e m e n t w it h t h e e x p e r im e n t s p e rf o r m e d w i
6、t h a Z r - A I ( 1 6 % ) g e tt e r a n d a Z r f i l m o n t h e Mo s u b s t r a t eA n u lt r a h ig h v a c u u m ( U H 仍 s y s t e m e q u i p p e d w it h t h e q u a d r u p o le m a s s s p e c t r o m e t e r ( Q M S ) is b u i lt u p f o r h y d r o g e n a b s o r p t io n e x p e r i m
7、e n t s d y n a m ic a lly a n d s t a t ic a lly . H e a v y io n e la s t ic r e c o il d e t e c t io n a n a ly s is ( E R D A ) is a d o p t e d t o p r o b e t h e p r o f i le o f h y d r o g e n c o n c e n t r a t io n in g e tt e r s . P u m p i n g t e s t s o f m ix t u r e s o f h y d r
8、 o g e n w it h n it r o g e n o r c a r b o n d io x id e a r e t a k e n o u t . B o t h o f t h e t w o d e le t e r io u s g a s e s c a n p u l l d o w n t h e p e rf o r m a n ce o f h y d r o g e n a b s o r p t io n f o r t h e Z r A l g e tt e r .T o im p r o v e t h e c h a r a c t e r is
9、t ic o f t h e h y d r o g e n a b s o r p t io n , s u rf a c e m o d if ic a t io n b y c o a t in g a n ic k e l la y e r o n t h e Z r - A I g e tt e r u s in g io n b e a m s p u tt e r in g is c a r r ie d o u t . P r e - s p u tt e r in g f o r 1 5 m i n s c a n c le a n t h e s u rf a c e p
10、a s s iv a t io n la y e r e ff e c t iv e ly . R u t h e rf o r d b a c k s c a tt e r in g s p e c t r o s c o p y ( R B S ) a n d s e c o n d a ry io n m a s s s p e c t r o m e t ry ( S I M S ) d e m o n s t r a t e t h e f o r m a t io n o f a n a llo y o f Z r , A I, a n d N i i n t h e n e a
11、r - s u rf a c e a r e a a ft e r v a c u u m h e a t in g t r e a t m e n t o f t h e c o a t e d s a m p le a t t h e t e m p e r a t u r e o f 7 5 0 C f o r o n e h o u r . G a s a b s o r p t io n e x p e r i m e n t s s h o w f a s t a b s o r p t io n k in e t ic s o f t h e h y d r o g e n p
12、u m p in g a n d g o o d d u r a b il it y a g a i n s t c o n t a m in a b le g a s e s . E R D A i n d ic a t e s t h e s a m p le h o ld s t h e o r ig in a l h ig h c a p a c it y o f h y d r o g e n . T h e s u rf a ce- a l lo y i n g la y e r c a n o p t im iz e t h e c h a r a c t e r is t ic
13、 o f t h e g e tt e r , b e n e f it in g f r o m t h e s p e c ia l e le c t ron c o n f ig u r a t io n o f n ic k e l a t o m . A ls o , P h o t o n in d u c e d X - r a y e m is s io n ( P IX E ) a n d X - r a y d iff r a c t io n ( X R D ) a n a ly s is a r e u s e d t o c h a r a c t e r iz e
14、t h e e v o l u t io n o f t h e s u rf a c e c o m p o n e n t s a n d s t r u c t u r eU s i n g m a g n e t ic s p u tt e r i n g in t h e m ix t u r e o f h e li u m a n d a r g o n g a s e s , h e li u m - c h a r g e d Z r A l g e tt e r f ilm s a r e m a d e , a n d s u b s e q u e n t e x p
15、e r i m e n t s o f g e tt e r in g h y d r o g e n a r e c a r r ie d o u t t o e x p lo r e t h e e ff e c t o f h e li u m p r e s e n ce i n g e tt e r o n it s g e tt e r i n g p e rf o r m a n c e . T h e c o a t in g m e t h o d r e a liz e s h e liu m in t r o d u c t io n in a cert a i n d
16、o s e w it h o u t d a m a g e t o c ry s t a lli n e . G e tt e r in g r e s u lt s s h o w t h a t , h e liu m m ig h t r e d u ce t h e k in e t ic s o f h y d r o g e n g e tt e r in g r e m a r k a b ly . S in c e t h e s t a t e o f h e liu m in m a t e r ia l is s o l id s o l u t io n p h a s e o r b u b b le s , a n d n o r e le a s e o f h e li u m a ft e r h ig h t e m p e r a t u r e a n n e a lin g , h e liu m a t o m s a r e s t il l t r a p p e d b y t h e v a r io u s d e
