固态显微结构与碱性溶液温度对含铁Al-5wt%Zn合金产氢性能的协同影响机制

为解决铝基合金在碱性环境中腐蚀产氢的微观机制与温度调控问题，研究人员通过Al-5Zn-0.5Fe(wt%)合金的凝固组织调控，系统考察了初生枝晶臂间距(λ1：39.1-78.2μm)与反应温度(30-50°C)对NaOH溶液产氢性能的影响。发现粗大组织可提升短期产氢效率，温度升高遵循Arrhenius方程使产氢量提升78.6%，为清洁能源开发提供新思路。

　　

这项突破性研究揭示了铝锌合金(Al-5wt%Zn)在碱性溶液中的产氢奥秘。当含有0.5%铁杂质(Fe)的合金浸泡在1摩尔氢氧化钠(NaOH)溶液中时，其枝晶状凝固组织就像微型反应器——初生枝晶臂间距(λ₁)从39.1微米增加到78.2微米时，30°C下的产氢量竟飙升105.8%！温度如同加速器，每升高10°C就激活更多反应位点，50°C时产氢速率较30°C提升近80%，完美符合Arrhenius方程描述的动力学规律。有趣的是，粗大枝晶结构在反应初期展现惊人爆发力，而细化组织则可能更适合长效产氢。这些发现为设计"自腐蚀产氢"新材料提供了关键参数：调控λ₁可优化反应界面，把握温度能精准控制产氢节奏，让铝合金摇身变为清洁能源界的"氢气球"。