探究孔結構對熱電池用氧化鎂吸附性能的影響
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：熱電池這種初級電池，其主要的電解質是固體鹽，在實際使用中，會因為狀態變化，而發生泄漏，不但會污染環境，還會造成其他不良影響。所以電池的電解質中應加入一定比例的粘合劑，從而達到改變狀態的目的，控制其流動。為了更好的提升針對熔巖流動的抑制效果，要增加多孔氧化鎂纖維，由此熱電池的性能也得到提升，由此就實現了物理與化學的共同應用，解決問題。然而，氧化鎂仍然存在一些缺陷。吸附材料成型后，不但對材料的回收利用有好處，而且還能減少材料的損失?？梢栽诠潭ǖ拇采喜僮?。因此，研究氧化鎂的吸附和形成具有重要的實用價值。
關鍵詞：氯化鎂基；吸附材料成型；性能分析
1 孔結構對熱電池用氧化鎂吸附影響
熱電池在實際使用中，主要是作為備用電源，可以通過自身的加熱系統，實現內部狀態的變化，從而達到發電的目的。這種電池的活化時間比較短，溫度范圍大，儲存時間比較長，所以使用性能比較好，在導彈、火炮等武器裝備中，得到較多的使用。熱電池在不同環境下，會有相應的變化，如工作環境高于熔融鹽電解質熔點時，電解質就會變為液體狀態，體現流動性。但是這種流動過程存在電噪聲，如果持續時間較長，會導致電池短路，影響后續電池的穩定放電。
為了抑制電解質的流動，一般在電解質中加入一種化學惰性物質，以抑制電解質的流動。氧化鎂是鋰基熱電池最常用的流動抑制劑，熔融電解質通過毛細管吸附固定在電解質結合板上。在使用熱電池時，抑制劑氧化鎂的高含量可導致內阻的增加和電池效率的降低；氧化鎂的含量越低，電解質流動作用的減弱被抑制。
1.1 孔結構的形成
將材料裝入槍管后，在螺旋旋轉過程中通過螺桿表面與槍管內壁之間的摩擦和剪切將材料輸送到進料段。在輸送期間，松散的固體材料被壓實。在壓縮段，螺旋槽變淺，使材料進一步收縮；在勻化段，材料均勻定量擠壓；最后，最終產品定型。該生產模式具有效率高、連續性好、操作方便、應用廣泛等優點。
1.2 熱電池吸附材料
制備有機無機膜吸附材料最方便、最常見的方法是共混法，組分濃度易于控制，該方法適用于各種形式的無機物質。其中，溶膠—聚合物法包括以下步驟：第一，水解一種無機物質，在溶膠—聚合物法處于凝膠狀態后與聚合物混合，凝膠化進入膜中；并采用溶液混合法將有機聚合物完全溶解在有機溶劑中，并以合適的方式將有機聚合物與含鎂氧基吸附材料混合，然后將干凈的玻璃板上壓形成薄膜，并在凝固浴中除去溶劑形成薄膜。采用混合法可制備各種氣體或重金屬離子的吸附薄膜，結果表明該方法是可行的。吸附材料既能保持有機物原有的良好力學性能、耐熱性和耐溶劑性，又能保持有機物易于加工和形成的性能。
2 氧化鎂吸附性能分析
吸附實驗的第一步是在不同溫度下，準確地將形成的氧化鎂吸附材料在100mL的玻璃瓶中進行適當的稱重，以增加已知的氟離子污染物濃度，二是在吸附充分動搖后，根據國際法規規定的研究方法確定吸附溶液中的殘留污染物濃度。吸附量是實驗后初始溶液體積與預啟動溶液濃度與污染物濃度之差的乘積，而上述形式的含氧鎂吸附材料的質量，去除率可以用預起動溶液的濃度與吸附污染物的濃度與待吸附溶液的初始濃度之比來表示。
2.1 吸附時間的影響
重復上述振蕩前的步驟，同時，在不同時間提取樣品，測定污染物濃度，計算不同吸附時間的污染物吸附速率和去除速率。
2.2 初始濃度的影響
首先將等量的濃度不同的污染物溶液，加入到瓶子中，然后放置在恒溫下，直到振蕩環境促使吸附完成。提取樣品并檢驗，記錄數據，并比較與放入錢的差距，比較吸附能力與去除效果。
2.3 吸附劑質量的影響
仍然是重復第一步，采用采樣法測定了污染物的吸附量，并計算了不同質量吸附劑的吸附量和吸附去除率。
2.4 初始溶液pH值的影響
一定溫度下，將同等質量的?；趸V吸附材料放入玻璃燒瓶100mL的基團中，分別加入一定濃度的一定體積的污染物溶液，利用或調整溶液的初始pH值，并在恒定溫度下振蕩，直至吸附完成；分別提取樣品確定污染物濃度，計算吸附量和與不同pH值污染物對應的去除率。
2.5 吸附溫度的影響
重復吸附試驗的第一步，將同體積、同濃度的污染物溶液放入燒瓶后，在不同溫度下振蕩玻璃燒瓶，直至吸附完成，分別提取小樣測定污染物濃度，并計算在不同溫度下，其對應的吸附量和脫除率。
3 結論
在自然界中，以氧化鎂為基礎的吸附材料不僅容易獲得，而且價格低廉。這種成膜材料的性能明顯優于粒子形態的材料，能夠在實際使用中，快速完成吸附，并且不容易出現堵塞問題。這種材料因為其獨有的成膜特點，能夠在固定床上使用。以上比較的兩種成型辦法，其工藝簡單，能夠按照實際生產進行選擇，能夠有效降低成本，在實際生產中，擁有非常好的前景與價值。如果要放入其他領域應用，還應進行前期檢驗，分析這種吸附原理是否適用于所有污染物，從而更加準確的進行選擇。
參考文獻：
[1]張玉忠，丁曉莉，林立剛，李泓.樹脂001填充PES膜吸附水中重金屬離子的研究[J].天津工業大學學報，2011（02）.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14851478.htm
