离子液体中置换法制备镁/铜双金属粉的动力学研究

• 作者: 刘海鹏 华一新 徐存英 李坚 王震 赵霁雯
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 置换法 镁/铜双金属粉 动力学 离子液体
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 916-921
• 分类号: TQ021
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.10.009

摘要

研究了氯代1-丁基-3-甲基咪唑(BMIC)离子液体中镁置换铜制备镁/铜双金属粉的动力学行为,探讨了搅拌速率、反应温度、铜离子浓度和镁粉颗粒大小等参数对反应速率常数的影响.动力学数据结果表明,在离子液体中镁置换铜的反应符合一级反应速率方程.反应速率常数随着搅拌速率增加、反应温度升高、铜离子浓度降低和镁粉粒径减小而增大.搅拌可使反应速率常数增大1倍左右;Cu(Ⅱ)离子浓度较小时,反应速率常数随Cu(Ⅱ)离子浓度的增加而迅速减小,当Cu(Ⅱ)离子浓度增大到0.25 mo1·L-1时,速率常数的减小趋势逐渐变缓;镁粉粒径范围从50～ 74 μm增加到74 ～ 100 μm,置换反应的速率常数从0.334 h-1减小到0.255 h-1;反应速率常数与反应温度的关系符合阿伦尼乌斯方程,求得置换反应表观活化能为13.6 kJ·mol-1,说明置换过程受扩散控制.此外,Evans图研究也表明,置换反应受Cu(Ⅱ)离子向电极表面扩散过程控制.这一结果与动力学数据的实验结果完全一致.