离子液体中置换法制备镁/铜双金属粉的动力学研究

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.

关键词：置换法、镁/铜双金属粉、动力学、离子液体

所属期刊栏目：39

分类号：TQ021(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目21263007,51274108;云南省自然科学基金重点项目2011FA009;昆明理工大学人才培养项目14118441资助

在线出版日期：2015-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：916-921