Au，Pt 和Pd纳米线为阳极催化剂的直接葡萄糖燃料电池的比较研究

在含Triton X-114的水相中制备了直径为2~3 nm的超细Au，Pt和Pd纳米线.纳米线修饰的玻碳电极具有极高的电化学活性面积.以商品Pt/C为阴极催化剂，分别以Au，Pt和Pd纳米线为阳极催化剂所构建的葡萄糖/氧气燃料电池在生理溶液中的最大输出功率密度为168，64和1.6μW·cm-2.此外，Au纳米线比Pt或Pd纳米线作为阳极催化剂所构建的葡萄糖/氧气燃料电池具有更好的持久力.该研究为选择贵金属纳米线构建非酶葡萄糖传感器和燃料电池提供了重要的参考.     

电极工艺对甲酸氧化阳极催化活性的影响

采用纳米石墨为原料,硼氢化钠作为还原剂制得石墨烯载体GN,并制备钯催化剂Pd/GN.将催化剂均匀的涂抹在碳纸上制备工作电极后,一种采用电极处理Pd/GN-1,另一种不采用任何处理Pd/GN-2.发现采用电极处理制备的石墨烯载Pd催化剂电极对甲酸氧化阳极催化活性和稳定性有很大的提高.     

Pd含量对Pt-Pd/C催化剂电催化氧化活性的影响

采用浸渍液相还原微波辅助法制备了不同Pt-Pd原子比例的、高分散碳载铂钯(Pt-Pd/C)催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析不同Pt-Pd原子比例Pt-Pd/C催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,Pd本身对甲醇没有电催化氧化活性,但Pd的加入影响Pt/C催化剂对甲醇的电催化氧化活性。当Pt∶Pd原子比为2∶1时,催化剂对甲醇具有最高的电催化氧化活性和稳定性。     

熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为

对熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为作了初步研究.腐蚀产物的X射线衍射分析、扫描电镜分析和离子分析表明其主要成分为NiFe₂O₄、LiFeO₂、NiCr₂O₄等,同时进行了双极板和阳极的腐蚀动力学测量及腐蚀机理的初步探讨.研究结果表明熔融碳酸盐燃料电池双极板和阳极的热腐蚀速度均较快,腐蚀层较疏松,并且可能具有共腐蚀作用.     

石墨烯-Pd基催化剂对甲醇的电催化研究

在直接甲醇燃料电池(DFMC)中,催化剂的电催化活性和稳定性对其起到了关键的作用.制备钯-石墨烯(Pd-RGO)和钯-乙二酸四乙酸-石墨烯(Pd-EDTA RGO)2种催化剂,利用透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对其进行表征,利用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究其对甲醇的电化学行为.正向阳极峰值电流密度(I_f)/反向阳极峰值电流密度(I_b)的值可反映甲醇的氧化率及中间含碳物质的中毒耐受性,Pd-EDTA-RGO I_f/I_b值是Pd-RGO I_f/I_b值的1.52倍.第n次循环中正向阳极峰的电流密度(I_n)/第1次循环中稳定的正向阳极峰的电流密度(I_0)的值可评价催化剂的长期稳定性,在1 000次循环后,Pd-EDTA-RGO的I_n/I_0值高于Pd-RGO I_n/I_0值.结果表明,Pd-EDTA-RGO比Pd-RGO表现出更高的电催化性能以及更好的稳定性.     

CeO_2纳米线阵列的制备

以阳极氧化铝膜(AAO)为模板通过溶胶-凝胶法合成了CeO2 纳米线阵列,并通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等对CeO2 纳米线进行了表征.     

高分散Pt-TiO2/C催化剂对甲醇的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,在三种不同条件下制备了碳载Pt-TiO2(Pt-TiO2/C)催化剂。通过XRD衍射,循环伏安法(CV),线性扫描法(LSV)和计时电流法(CA)对Pt-TiO2/C催化剂的结构及其对甲醇的电氧化特性进行了研究。结果表明不同条件制备的催化剂中,TiO2的结晶度不同,Pt的粒径不同,对甲醇的电催化氧化的活性也不同。其中加入聚乙二醇形成的TiO2溶胶以甲酸为还原剂,在乙二醇体系中制备的Pt-TiO2/C催化剂中Pt的粒径小,分布均匀,对甲醇的氧化具有较高的电催化活性。甲醇在该催化剂上的氧化电流密度分别是采用硝酸或醋酸方法的1.08倍和1.43倍。     

Pd/C催化剂中Pd的分散度和对H_2的吸附、脱附性能的研究

本文采用H_2-O_2滴定法、脉冲吸附法和程序升温脱附法,研究了工业Pd/C催化剂中Pd的分散度和H_2吸附、脱附性能的变化规律。实验发现在Pd/C上H_2的化学吸附量随温度升高而增加,特别是H_2溢流现象显著,这是与Pd的分散度密切相关。对催化剂的这些性能与其催化活性和失活的关系进行了讨论。     

直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池电极材料的研究现状

直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池(DBHPFC)是一种新型液体燃料电池,其阳极采用硼氢化钠(NaBH4)溶液作为燃料,阴极采用过氧化氢(H2 O2)溶液作为氧化剂.在DBHPFC中,不需要采用氧气作为氧化剂,因此其在水下和太空等无氧环境中表现出巨大的应用优势.DBHPFC理论电池电压高(1.64 V)和能量密度高等优势使其引起了更加广泛的关注.电极材料是电池的重要组成部分,其组成和结构对于电池的性能具有重要影响.近年来,采用具有特殊结构的集流体对催化剂进行支撑和分散成为电极设计的一个新思路.通过使用具有特殊结构的集流体,并对电极的组分进行调整,可以有效提高电极的催化活性,优化电池的性能.因此,本文总结了近年来DB-HPFC电池中电极材料以及集流体的研究进展.     

Pd改性TiO2的光谱特性及气相甲苯光催化降解性能

采用等体积浸渍法和溶胶-凝胶法制备了Pd负载(用Pd/TiO2表示)和Pd掺杂(用Pd-TiO2表示)两类TiO2催化剂,用XRD、SEM、UV-Vis DRS等对其进行分析.结果表明,用溶胶-凝胶法制备Pd-TiO2,能有效抑制产物晶粒的增长和团聚,提高晶体的相转变温度和对可见光的吸收;而用浸渍法制备Pd/TiO2,虽然也能抑制晶粒的团聚,但在500 ℃焙烧温度下,产物晶相中便出现了金红石相,且晶粒大小比纯TiO2还大.将Pd-TiO2催化剂应用于气相甲苯光催化降解反应,得到了良好的效果,当n(Pd)/n(Ti)=0.3％时,Pd-TiO2催化剂的甲苯单程降解率达到45.1％.     

贵金属（Ag, Au, Pt）与稀土所形成二元合金液相混合焓的Miedema理论研究

应用Miedema理论系统地计算了贵金属(Ag,Au,Pt)与17种稀土元素所形成的二元合金的液相混合焓.研究结果表明:贵金属(Ag,Au,Pt)与稀土元素所形成二元合金的液相混合焓均为负;混合焓-成分曲线大致呈对称分布.将计算结果与文献报道的实验数据进行比较,发现二者符合较好.     

溶胶-凝胶模板法合成PbTiO3纳米线

采用二次阳极氧化法制备了阳极氧化铝(AAO)模板. 以Pb(CH3COO)2·3H2O和Ti(C4H9O)4为反应物,采用溶胶-凝胶模板法在AAO模板的纳米孔洞中合成出了高度有序的PbTiO3纳米线. 首先,将氧化铝模板浸入PbTiO3溶胶中60 min,然后将此模板于空气气氛中550 ℃煅烧3 h,得PbTiO3纳米线. 用SEM, TEM, ED, XRD 和EDS对纳米线进行了表征. 结果表明,所得PbTiO3纳米线为四方相多晶结构,直径约为70 nm、长度约为10 μm,晶胞参数a=b=3.933 nm,c=4.024 nm.     

甲醇和CO在Pt-MoO3/C电极上的氧化

用浸渍法和化学沉积法来制备Pt-MoO3/C催化剂,用线性扫描法(LSV)研究了甲醇及CO在Pt-MoO3/C和Pt/C电极上的电化学氧化.结果发现无论在酸性还是在中性溶液中,催化剂中MoO3的加入对甲醇和CO的氧化都具有更好的电催化活性.其主要原因是Mo的存在能够增加电极表面的含氧物种,有利于甲醇的氧化,同时减弱了CO在Pt上的吸附,促进了COad的氧化,减少了CO对催化剂的毒化作用.     

不同浓度葡萄糖对心肌细胞损伤的研究

拟证实高浓度葡萄糖环境可致心肌细胞脂代谢紊乱、亦可直接引起心肌细胞炎症损伤,以不同浓度葡萄糖培养液为干预因素进行实验.以脂代谢重要酶—脂蛋白脂酶的表达为中心观察心肌细胞脂代谢改变;选择常见炎症介质TNF-α为标志观察心肌细胞的炎症反应.结果显示,在50mmol/L葡萄糖作用下正常心肌细胞TNF-αmRNA表达(0.58±0.03)明显高于20mmol/L(0.27±0.02)、30mmol/L(0.29±0.05)葡萄糖作用的正常心肌细胞,统计学比较有差异(P0.05),而后2组比较无统计学差异(P0.05).表明,高浓度葡萄糖环境中,心肌细胞脂蛋白脂酶表达上调及脂蛋白脂酶活性增高,细胞内脂质堆积,出现脂代谢紊乱;心肌细胞TNF-αmRNA表达上调,引起炎症反应,这2方面的改变均可导致心肌细胞病理性损伤.     

Pt-Pd纳米催化剂对CO的电催化氧化

为了进一步提高催化剂对CO的电催化氧化活性,采用改进的浸渍还原法和微波处理法制备了非担载Pt、Pd、Pt-Pd纳米贵金属催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分别对催化剂进行形貌和成分分析。通过循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)研究了催化剂对CO的电催化氧化特性。结果表明纳米非担载Pt-Pd复合贵金属催化剂对CO电催化氧化具有较好的电催化作用,适宜在CO电化学传感器中应用。     

金和铂在Si-Al2O3界面的电学效应

本文系统地研究了金、铂等杂质在Si-Al₂O₃界面的电学特性及其热处理变化,给出了界面的电子能谱分析结果,并对Au (Pt)等杂质界面效应的作用机制进行了探讨.     

阳极支撑的平板固体氧化物燃料电池的制备及其性能研究

通过相转换流延结合浆料涂覆的方法制备了基于YSZ(氧化钇稳定的氧化锆)电解质的阳极支撑的平板固体氧化物燃料电池,电池阳极具有良好的非对称结构,包括较厚的指状大孔层和较薄的海绵状小孔层。以La0.8Sr0.2Mn O3-δ-YSZ为阴极,电解质厚度为19μm的单电池获得了良好的性能输出,在600oC,650oC和700oC的最大功率密度分别为52MW/cm2,116MW/cm2和204MW/cm2,对应的开路电压分别为1.04V,1.02V和1.0V。结果表明:相转换流延结合浆料涂覆技术是一种非常有前景的阳极支撑的平板状SOFC制备方法。     

萄葡糖电合成葡葡糖酸锌

在无隔膜的电解槽中,用成对电合成法,制取了葡萄糖酸及山梨糠醇,完成了葡萄糖酸由钠盐向锌盐的转化,最佳操作条件:pH 9～10,温度55℃,葡萄糖和NaBr浓度均为0.8mol/L,电解的电流密度10mA/cm~2,电流浓度0.3F·mol~(-1)。在此条件下有效电耗为57.5%。     

Eosin Y/M/SiO2（M=Pt,Rh,Ru）催化剂可见光催化还原水制氢

通过人工模拟光合作用,构建了具有较高可见光还原水制氢性能的Eosin Y/M/SiO₂（M=Pt,Rh,Ru）催化体系,详细考察了析氢助催化剂、二氧化硅表面性质以及曙红与二氧化硅的混合方式等因素对光敏化催化剂制氢性能的影响。实验结果表明:钌作为析氢助催化剂,析氢速率和表观量子效率可分别高达90μmol·h^-1和23.8%;二氧化硅的比表面积增大,析氢速率随之增高;与曙红Y浸渍法吸附在二氧化硅表面制备的催化剂相比,原位物理混合制备的催化剂光敏化析氢速率和稳定性均有显著提高。     

静电纺丝制备Co/碳纤维自支撑膜用于锌-空电池正极

商用Pt基氧还原反应催化剂稳定性差和生产成本高等缺点,导致锌-空电池等绿色高效的新型能源发展受到限制。因此,开发高效、廉价、耐用的氧还原电催化剂成为电催化领域的研究热点。利用静电纺丝技术制备了Co负载的碳纤维柔性自支撑膜（Co/CNF）,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和N₂吸附-脱附等对其形貌和结构进行了表征。在0.1 mol·L^-1 KOH电解液中,Co/CNF具有优异氧还原反应活性及稳定性,其起始电位和半波电位分别为0.92和0.84 V,经过10 000次循环性能没有明显衰减。以Co/CNF作为空气正极组装锌-空电池,其开路电压为1.46 V、峰值功率密度为185 mW·cm^-2,能够稳定运行近80 h,性能优于商业Pt/C催化剂。