
【化】 lanthanum hydride
中文:三氫化镧是由镧(La)和氫(H)組成的無機化合物,化學式為LaH₃。
英文:Lanthanum trihydride is an inorganic compound composed of lanthanum (La) and hydrogen (H), with the chemical formulaLaH₃.
來源:中國化學會《無機化學命名原則》;國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)命名規範。
來源:《無機化合物手冊》(科學出版社);美國化學會期刊Inorganic Chemistry。
來源:中國科學院大連化學物理研究所研究報告;Journal of Alloys and Compounds。
直接化合:镧金屬與氫氣在300–400℃ 高壓下反應生成:
$$ce{2La + 3H2 -> 2LaH3}$$
來源:《稀土化學》(高等教育出版社);德國Angewandte Chemie期刊。
來源:中國國家标準《化學品安全技術說明書》;美國能源部材料安全數據表(MSDS)。
注:英文術語"Lanthanum trihydride"為IUPAC标準名稱,但學術文獻中常簡寫為LaH₃。部分語境下可能誤稱為"氫化镧"(Lanthanum hydride),後者實為镧氫化物的統稱(含LaH₂、LaH₃等)。
三氫化镧(化學式:LaH₃)是一種氫負離子導體,具有獨特的結構和電化學性質。根據中國科學院大連化學物理研究所陳萍、曹湖軍團隊的研究,其核心特點如下:
結構特性
三氫化镧的晶格存在畸變現象,氫原子以四面體配位環境存在。這種結構在低溫處理(如-75℃)時會發生不可逆變化,導緻電子電導率顯著降低(2~3個數量級),而氫負離子(H⁻)的遷移能力保持穩定。
冷凍效應
在-75℃恒溫處理約2小時後,材料電子電導率趨于穩定,離子遷移數從0.1提升至0.99以上。這一現象被稱為“冷凍效應”,源于四面體氫配位環境的改變,使材料從混合導體(電子+離子)轉變為近乎純離子導體。
應用潛力
該特性使三氫化镧在固态電解質領域(如燃料電池、固态電池)具有重要價值,因其能有效抑制電子洩漏,提升離子傳輸效率。研究團隊通過調控溫度和時間,為優化氫負離子導體性能提供了新思路。
研究結果發表于《德國應用化學》(Angew. Chem.),展示了材料科學中結構調控對功能特性的關鍵影響。
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