质子交换膜燃料电池催化剂的研究进展

综述了近几年质子交换膜燃料电池中阳极催化剂和阴极催化剂的研究进展,对主要的阳极抗CO催化剂铂系合金催化剂的性能和机理进行了简介,其中Pt-Mo、Pt-WO3被认为是很有希望的抗CO的阳极催化剂.另外,多组分催化剂是比较有希望的研究方向.对阴极催化剂中的铂系合金、过渡金属、过渡金属复合氧化物、特别是钙钛石型氧化物等催化剂的性能和发展现状也作了简单评述.     

Pt—C／PTFE型气体扩散电极制备的研究

用热分解的方法制备Ｐｔ－Ｃ＝ＰＴＦＥ型气体扩散电极，及其他不同电催化剂的气体扩散电极，对其电化学活性进行对比。实验结果表明铂电催化剂的气体扩散电极的电化学活性优于铂－铈合金电催化剂的。     

超支化聚酰胺负载铂纳米簇杂化膜催化剂在苯加氢反应中的活性寿命

采用溶液缩聚合成了超支化聚酰胺,制备了超支化聚酰胺负载铂纳米簇杂化膜催化剂,对比新鲜和使用11次后的杂化膜催化剂,考察了催化剂在苯加氢反应中的活性寿命问题,并结合了透射电流(TEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线能谱(XPS)等手段对催化剂表征.结果表明:杂化膜型催化剂比传统粉末型催化剂寿命更长、活性更好;在杂化膜型催化剂中,使用超支化聚合物作为贵金属的载体,比线性聚合物作载体时苯的转化率高.起主要催化作用的可能是杂化膜表面的铂纳米颗粒.     

载铂L型分子筛重整催化剂的发展趋势

概述了载铂Ｌ型分子筛重整催化剂的研究进展，包括该类催化剂研究中表征技术的发展及改性技术的发展。讨论了载铂Ｌ型分子筛重整催化剂发展的动力及对重整技术的挑战、环境保护与重整催化剂研究工作所面临的新形式。     

电沉积Fe-P合金镀层催化碳纤维石墨化研究

研究了电沉积Fe-P合金镀层对碳纤维的催化石墨化效果以及镀层组成对催化石墨化温度的影响.采用X-射线衍射、拉曼光谱及扫描电子显微镜等方法表征了空白样碳纤维与含Fe-P合金镀层碳纤维经不同温度热处理后的结构变化.研究结果表明,Fe-P合金对碳纤维的石墨化具有显著的催化效果.含Fe-P合金催化剂(P质量分数为7%)的聚丙烯腈基碳纤维经1 000℃热处理后,其石墨化度可达到71%,而不含Fe-P合金的空白样碳纤维经2 800℃热处理后石墨化度仅为30.1%,Fe-P合金催化剂大幅度降低了碳纤维的石墨化温度.同时,碳纤维的石墨化度随着Fe-P合金催化剂中P质量分数的增加而增大;随着Fe-P合金电沉积时间的延长而增大,直到镀层厚度达到一定值.本文还就Fe-P合金对碳纤维的催化石墨化机理进行了讨论,结果表明Fe-P合金对碳纤维的催化石墨化遵循溶解-析出机理.     

非晶态Ni-B/SiO_2催化硝基苯加氢及其晶化失活

采用化学还原法制备了负载型Ni－B/SiO2非晶态合金催化剂,采用高压液相硝基苯的加氢反应,测定了上述催化剂的加氢活性和选择性,并与其他Ni系催化剂（Ni／SiO2和RaneyNi催化剂）进行了比较,发现所有催化剂均具有很高的催化活性和选择性,而Ni－B／SiO2非晶态合金的催化活性和选择性最高．通过高温处理获得对应的晶态Ni－B／SiO2催化剂,Ni－B／SiO2非晶态合金的加氢活性明显高于对应的晶态催化剂,表明催化剂存在晶化失活现象,结合催化剂的表征,讨论了非晶态合金催化剂的晶化失活机理,主要归因于高温团聚导致催化剂活性比表面积下降．     

纳米Pt-Ru/C电催化剂的制备

以炭黑（Vulcan XC72)为载体，将铂钌混合氧化物胶体吸附在炭黑上，然后用氢气还原以制备Pt-Ru/C电催化剂，利用X－射线衍射（XRD）经及X－射线能谱（XPS）技术对样品进行表征，结果表明：在Pt-Ru/C中，面心立方结构中的部分铂原子被钌原子取代，铂钌合金原子的粒子大小在3nm左右，铂钌氧化物吸附在炭黑上后，两种金属的氧化态降低，可以通过氢气鼓泡的方法将其还原。     

Mo—Ni／γ—Al2O3甲烷化催化剂MoNi4合金的生成及其作用

通过变化浸渍液的ｐＨ 值、焙烧温度及还原温度制备了几种Ｍｏ－Ｎｉ／γ－Ａｌ２Ｏ３ 甲烷化催化剂,用Ｘ 射线粉末衍射（ＸＲＤ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）法对催化剂的结构和性能进行了考察,用脉冲气相色谱法测定了催化剂的ＣＯ 甲烷化活性及抗硫性．结果表明,Ｍｏ－Ｎｉ催化剂经还原处理后有ＭｏＮｉ４ 合金生成,ＭｏＮｉ４ 合金是主要的抗硫活性相,提高了甲烷化反应的抗硫性     

氨氧化制硝酸的演示实验

关于氨氧化制硝酸的演示实验,化学通报从一九五四——一九六○年曾有十篇报导介绍了经验。根据介绍,装催化剂的反应管均用硬质玻管,也提到催化剂以铂丝及含铂族金属的铂合金效果最好。遵照毛主席“要节约闹革命”的教导,考虑到农村中学里铂丝与硬质玻管不易找到,我们用旧注射针管代替硬质玻管,用Cr_2O_3作催化剂,取得了在十分钟内观察到NH_4NO_3的白烟、NO_2的红色(在量少及混有白烟的情况下显黄色)和使石蕊液变红的效果。     

电子显微镜研究Ni-P/SiO_2非晶态催化剂晶化过程

采用化学还原法制备了负载型Ni－P／SiOz非晶态合金催化剂．应用ICP,BET,氢吸附,XRD,DSC,SEM和STM研究了上述催化剂在高温处理过程中的组成、木体结构、表面形貌的变化．确定了催化剂的晶化温度．通过与非负载型Ni－P非晶态合金催化剂的比较,讨论了载体对Ni-P非晶态结构的稳定化作用．     

从铂—铱合金废料中回收铂铱的工艺

本文介绍了用铂铱不分离的方法处理铂—铱合金废料的工艺。工艺包括铝碎化活化,离子交换除贱金属杂质过程。铂的直收率达到98.64%,铱的直收率达到95.02%,得到的铂铱混合粉经过配料制造新的铂—铱合金材料。     

质子交换膜燃料电池的研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效节能、工作稳定、环境友好的理想发电装置.质子交换膜是PEMFC的核心组成,是一种选择透过性膜,主要起传导质子、分割氧化剂与还原剂的作用.PEMFC用电催化剂主要为铂系电催化剂,为降低成本,提高铂的利用率和开发非铂系催化剂是今后催化剂研究的主要方向之一.文中对PEMFC电极的制备技术和电池的水管理、热管理方法等作了简要介绍.     

纳米催化剂组分和形貌对其氧还原电催化性能的影响

近年来,随着纳米技术的发展,纳米材料由于其独特的性质已被广泛应用于各种领域.纳米催化剂的大小、形貌、组成和结构是影响材料性质的主要参数.本文主要介绍铂(Pt)及Pt基催化剂中PtPd、FePt、PtNi合金组分和形貌对氧还原的活性和稳定性的影响.Pt催化剂主要通过控制形貌改变氧还原性能.Pt基催化剂的组分和形貌的不同会导致其催化性能的不同,只有特定组分或形貌的催化剂才具有与商业Pt/C相媲美的氧还原性能.     

P／Pd树脂的合成及催化加氢性能

将氯甲基化聚苯乙烯——二乙烯基苯树脂和二苯基膦锂反应制备的膦化树脂负载钯、铂、镍作为苯乙烯、丙烯腈和硝基苯的加氢催化剂，考察负载钯催化剂于四氢呋喃、环己烷、石油醚、乙醇和其它醇溶剂中催化丙烯腈加氢反应活性，得知乙醇作溶剂时，初始加氢反应速度最大（Ｒ＝１２．２ｍｏｌＨ２／（ｍｏｌＰｄ·ｍｉｎ））．研究温度对负载钯催化剂催化苯乙烯加氢反应的影响得知：６０℃时，初始反应速度最大（Ｒ＝７．６１ｍｏｌＨ２／（ｍｏｌＰｄ·ｍｉｎ））。催化硝基苯的还原反应表明乙醇溶剂优于水。经４０次重复实验，膦化树脂负载钯催化剂催化活性和选择性均无降低，而负载铂、镍催化剂则不然     

通过合金和去合金过程制备一种海绵状的纳米多孔铂以及对氧的电催化还原

采用一种简易的方法制备了海绵状的球形纳米多孔铂,首先是用循环伏安法在玻碳电极上电沉积得到铂铜合金,然后在浓硝酸中刻蚀合金去掉铜．用到场发射扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射和循环伏安法对其进行了表征．也对制备此种铂催化剂的条件进行了优化．此种铂修饰电极对氧的还原表现出很高的电催化活性,其氧的还原峰电流是相应纳米铂修饰电极的四倍．这种制备海绵状纳米多孔结构的方法以及所得到得到铂修饰电极可能在燃料电池和生物传感器等领域有着很大的应用前景．     

产业风暴

<正>新材料 1.南京玻纤院成功研发一种新型铂基弥散新材料近日，一种新型铂基弥散新材料在南京玻璃纤维研究设计院研发成功，这种高强度弥散材料的制备成功标志着该院铂合金漏板设计、制造将站上更高的平台。经检测，新一代低铑铂合金及纯铂弥散技术性能指标较行业标准提高15%，位列行业前茅。新型纯铂及低铑铂合金弥散材料的成功研发，助力该院玻纤池窑漏板设计研发、生产加工、安装一体化服务能力迈上新台阶，提高池窑漏板自动化加工生产线总承包业务水平，为玻纤行业更好发展作出积极贡献。     

含铂汽车尾气三效催化剂的研究

研究了不同负载量的含铂三效汽车尾气催化剂的催化活性,结果表明铂的负载量对催化剂的起燃温度影响很大。经1050℃老化后,在高负载量的铂催化剂上,丙烷、丙烯和一氧化碳起燃温度（T50）分别为95℃,155℃和190℃;而在低负载量的铂催化剂上,对应的值为180℃,和265℃。另一方面,添加过渡金属可以显著提高铂催化剂对氮氧化物的还原活性,在低负载量的铂催化剂上,氮氧化物的起燃温度可达250℃,这将有助于开发研制非铑贵金属汽车催化剂,更有效地降低催化剂的成本,具有重要经济意义。     

用于邻苯基苯酚合成的Pt-K/Al2O3脱氢催化剂(Ⅱ):催化剂失活机制

采用热重-差热分析(TG-DTA)、元素分析、氢氧滴定(HOT)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)、透射电镜(TEM)等对Pt-K催化剂可能的失活机制进行研究。结果表明:积碳并非Pt-K催化剂失活的主要原因;脱氢催化剂上铂颗粒的尺寸在运转过程中没有明显的增大,即铂中心烧结也不是催化剂失活的主要原因;Pt-K催化剂在运转过程中铂分散度明显下降而且无法通过再生恢复;Pt-K/Al2O3催化剂的失活极有可能源自催化剂运转过程中钾物种对铂中心的过度覆盖作用。     

1151系列式传感器上毛细管的疲劳寿命对比试验

设计了1151系列电容式传感器上非标准件的疲劳寿命对比试验,对铂-铑合金毛细管和铂-铱合金毛细管试件进行对比试验。采用等强度悬臂梁对试件施力,电阻应变片接收施力反馈信号,并采取多项措施提高试验精度。结果表明,铂-铱合金毛细管可以代替铂-铑合金毛细管。     

中国合成迄今最大长径比超细铂纳米线

金属铂性能优异,用途广泛,但是其资源却非常有限。为了解决此问题,人们采用铂的纳米化来提高其性能,减少用量。铂纳米线因具有较大的长径比、较少的缺陷位点、较少的晶界以及较多的表面原子,呈现出很高的催化活性,可以极大地减少铂催化剂的用量,在燃料电池、生物传感器、石油化工等领域具有十分广阔的应用前景。