
【化】 fused salt chemistry
【化】 fused salt; molten salt
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
熔鹽化學(Molten Salt Chemistry)是物理化學的一個分支學科,專門研究在高溫下呈熔融狀态的鹽類(通常指無機鹽混合物)的物理化學性質、結構、反應行為及其應用。以下是基于漢英詞典視角及學科定義的詳細解釋:
漢英對照釋義
學科特征
區别于常溫溶液化學,熔鹽體系具有:
熱力學與結構
分析熔鹽混合物的相圖、密度、粘度及離子簇結構,例如氟化鹽(LiF-BeF₂)在核能領域的液相穩定性 。
電化學行為
研究熔鹽中金屬離子的還原/氧化機制,典型應用包括鋁電解(Hall-Héroult法)和熔鹽電解提取稀土金屬 。
反應動力學
高溫加速反應速率,如熔鹽中氯化钛(TiCl₄)還原制備金屬钛的路徑優化。
核能系統
第四代核反應堆(如液态氟化钍熔鹽堆)使用熔鹽作為燃料溶劑和冷卻劑,其化學腐蝕控制是關鍵挑戰 。
可再生能源儲能
熔鹽儲熱(CSP技術)利用硝酸鹽(NaNO₃-KNO₃)的顯熱儲存太陽能,工作溫度可達565°C 。
材料合成
熔鹽法合成納米材料(如MXene)通過離子擴散控制晶體生長取向。
權威參考文獻來源
熔鹽化學是研究熔融态鹽類(由陽離子和陰離子組成的離子熔體)的物理化學性質、反應機制及其應用的學科領域。以下是其核心内容及發展現狀的詳細解析:
熔鹽在标準溫度和壓力下呈固态,高溫下形成液态離子熔體,具有以下特性:
核能領域
熔鹽堆(MSR)是第四代核反應堆的代表技術,如中國钍基熔鹽堆(TMSR)和美國TerraPower熔鹽快堆,已進入工程試驗階段。熔鹽作為核燃料載體和冷卻劑,兼具高效傳熱與固有安全性。
太陽能儲能
硝酸鹽混合熔鹽(如NaNO₃-KNO₃)是光熱電站的主流儲熱介質,可實現24小時連續發電。
材料制備
新型熔鹽體系開發
氯鹽(MgCl₂-KCl)和碳酸鹽(Li₂CO₃-Na₂CO₃)體系的研究将工作溫度提升至700~1000°C,適用于超臨界CO₂發電和工業餘熱回收。
多領域融合應用
熔鹽化學與人工智能、材料基因組學結合,加速熔鹽配方的優化設計。
基礎研究突破
通過原位表征技術(如高溫X射線衍射)揭示熔鹽微觀結構與宏觀性能的關聯。
領域 | 應用案例 | 熔鹽類型 |
---|---|---|
核能 | 钍基熔鹽堆(TMSR) | LiF-BeF₂-ThF₄ |
太陽能儲能 | 塔式光熱電站儲熱系統 | NaNO₃-KNO₃(60:40) |
冶金 | 鋁電解生産 | Na₃AlF₆(冰晶石) |
如需進一步了解技術細節,可參考、及的完整内容。
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