Исследование четырехкомпонентной солевой системы KI-KBr-K2CO3-K2SO4

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование двух трехкомпонентных и одной четырехкомпонентной солевых систем на основе солей калия. Изучены фазовые равновесия в указанных системах. Показано влияние систем низшей мерности на итоговый вид четырехкомпонентной системы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Финогенов

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: frolov_zhenya@inbox.ru
Россия, Самара

Е. И. Фролов

Самарский государственный технический университет

Email: frolov_zhenya@inbox.ru
Россия, Самара

И. К. Гаркушин

Самарский государственный технический университет

Email: frolov_zhenya@inbox.ru
Россия, Самара

Е. Ю. Мощенская

Самарский государственный технический университет

Email: frolov_zhenya@inbox.ru
Россия, Самара

Список литературы

  1. Wu S., Peng H., Ao J., Xie L. Design and development of novel LiCl–NaCl–KCl–ZnCl2 eutectic chlorides for thermal storage fluids in concentrating solar power (CSP) applications. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2022, vol. 240, pp. 111678.
  2. Zhang T., Wang T., Wang K., Xu C., Ye F. Development and characterization of NaCl-KCl/Kaolin composites for thermal energy storage. Solar Energy, 2021. V. 227. P. 468–476. https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.09.020
  3. Liu M., Li X., Wang Y., Xu T., Yan L., Tang Z. Elaborating the high thermal storage and conductivity of molten NaCl-KCl-NaF eutectic from microstructures by FPMD simulations. Journal of Molecular Liquids, 2022, vol. 346, pp. 117054.
  4. Ge Z., Ye F., Cao H., Leng G., Qin Y., Ding Y. Ge Z. Carbonate-salt-based composite materials for medium-and high-temperature thermal energy storage. Particuology, 2014, vol. 15, pp. 77–81.
  5. Jiang Y., Sun Y., Jacob R., Bruno F., Li S. Novel Na2SO4-NaCl-ceramic composites as high temperature phase change materials for solar thermal power plants (Part I), Solar Energy Materials and Solar Cells. 2018, vol. 178, pp. 74–83.
  6. Jiang Y., Sun Y., Li S. Performance of novel Na2SO4-NaCl-ceramic composites as high temperature phase change materials for solar power plants (Part II), Solar Energy Materials and Solar Cells. 2019, vol. 194, pp. 285–294.
  7. Xu L., Wang B., Han F., Liu S., Sheng P., Li H., He C. Electronic, thermodynamic and ion transport properties of the LiCl, LiBr and LiF electrolytes of liquid metal batteries. Chemical Physics Letters, 2020, vol. 744, pp. 137210. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.05.028
  8. Gong Q., Ding W., Bonk A., Li H., Wang K., Jianu A., Bauer T. Molten iodide salt electrolyte for low-temperature low-cost sodium-based liquid metal battery. Journal of Power Sources, 2020, vol. 475, pp. 228674.
  9. Zhang S., Liu Y., Fan Q., Zhang C., Zhou T., Kalantar-Zadeh K., Guo Z. Liquid metal batteries for future energy storage. Energy & Environmental Science, 2021, vol. 14, №. 8, pp. 4177–4202.
  10. Liu D., Bai Z., Li M., Yu A., Luo D., Liu W., Chen Z. Developing high safety Li-metal anodes for future high-energy Li-metal batteries: strategies and perspectives. Chemical Society Reviews, 2020, vol. 49, №. 15, pp. 5407–5445.
  11. Serp J., Allibert M., Beneš O., Delpech S., Feynberg O., Ghetta V., Zhimin D. The molten salt reactor (MSR) in generation IV: overview and perspectives. Progress in Nuclear Energy, 2014, vol. 77, pp. 308–31.
  12. Uhlíř J. Chemistry and technology of Molten Salt Reactors–history and perspectives. Journal of nuclear materials, 2007, vol. 360, №. 1, pp. 6–11.
  13. Fredrickson G. L., Yoo T. S. Analysis and modeling of the equilibrium behaviors of U and Pu in molten LiCl-KCl/Cd system at 500 °C. Journal of Nuclear Materials, 2018, vol. 508, pp. 51–62.
  14. Mullabaev A., Tkacheva O., Shishkin V., Kovrov V., Zaikov Y., Sukhanov L., Mochalov Y. Properties of the LiCl-KCl-Li2O system as operating medium for pyro-chemical reprocessing of spent nuclear fuel. Journal of Nuclear Materials, 2018, vol. 500, pp. 235–241.
  15. Tang H., Du Y., Li Y., Wang M., Wang H., Yang Z., Gao R. Electrochemistry of UBr3 and preparation of dendrite-free uranium in LiBr-KBr-CsBr eutectic melts. Journal of Nuclear Materials, 2018, vol. 508, pp. 403–410.
  16. Финогенов А. А., Гаркушин И.К, Фролов Е.И. Фазовые равновесия в системах NaCl–NaBr–Na2CO3 и NaCl–NaBr–Na2SO4. Физика и химия стекла, 2022. Т. 48. № 6. С. 783–790.
  17. Фролов, Е.И., Финогенов А.А, Гаркушин И.К., Сырова В.И. Фазовые равновесия в системе LiBr–Li2CO3–Li2SO4 и анализ систем LiHal–Li2CO3–Li2SO4 (Наl=F, Cl, Br, I) Журнал неорганической химии, 2020. Т. 65. № 3, С. 384–390.
  18. Воскресенская Н.К., Евсеева Н.К., Беруль С.И., Верещатина И.П. Справочник по плавкости систем из безводных неорганических солей. Москва. Изд-во АН СССР, 1961, Т. 1, 845 с.
  19. Васина Н.А., Грызлова Е.С, Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. Москва. Химия, 1984, 112 с.
  20. Danilov V. P., Frolova E. A., Kondakov D. F., Sveshnikova L. B. Application of physicochemical analysis to developing and studying deicing agents. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2019, vol. 64, № 9, pp. 1165.
  21. Melling R., Wilburn F. W., McIntosh R. M. Study of thermal effects observed by differential thermal analysis. Theory and its application to influence of sample parameters on a typical DTA curve. Analytical chemistry, 1969, vol. 41, №. 10, pp. 1275–1286.
  22. Мартынова Н.С., Сусарев М.П. Расчет температуры плавления тройной эвтектики простой эвтектической системы по данным о бинарных эвтектиках и компонентах. Журнал прикладной химии, 1971. Т. 44. С. 2643–2646.
  23. Гаркушин И. К., Губанова Т. В., Фролов Е. И., Мощенская Е. Ю., Баталов Н. Н., Захаров В. В. Расчет составов низкоплавких электролитов в тройных солевых системах. Электрохимическая энергетика, 2010. Т. 10. №. 3. С. 147–152.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ввод данных по компонентам и по двойным системам для расчета состава и температуры минимумов (состав в мол. %, температура в °K).

Скачать (287KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вычисление состава и температуры тройной эвтектики.

Скачать (226KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Остовы систем KI-KBr-K2CO3 (а) и KI-KBr-K2SO4 (б).

Скачать (81KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Политермические разрезы АВ (системы KI-KBr-K2CO3) (а) и FZ(системы KI-KBr-K2SO4)(б).

Скачать (143KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Нонвариантные разрезы для трехкомпонентных систем KI-KBr-K2CO3 (а) и KI-KBr-K2SO4 (б).

Скачать (145KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Фазовый комплекс трехкомпонентных систем KI-KBr-K2CO3 (а) и KI-KBr-K2SO4 (б).

Скачать (105KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Дифрактограммы смесей отвечающих составам M1 и M2.

Скачать (134KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Эскиз объема кристаллизации в четырехкомпонентной системе KI-KBr-K2CO3-K2SO4.

Скачать (82KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Точки х и у на линии, соединяющей M1 и M2 в четырехкомпонентной системе KI-KBr-K2CO3-K2SO4.

Скачать (17KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Термограммы: а) точка М1 (KI-40.0%; KBr-40.0%; K2CO3-20.0%); б) точка х на линии М1-М2 (KI-38.2%; KBr-38.1%; K2CO3-21.7%; K2SO4-2.0%); в) точка у на линии М1-K2SO4 (KI-36.4%; KBr-36.4%; K2CO3-24.2%; K2SO4-3.0%).

Скачать (153KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024