空气电极氧还原过程研究

通过测量空气阴极与镍阳极组成的电解析氧装置的氧气产出量，并根据单位时间内气量与电流的关系可定量地计算出氧还原的两种历程在反应中所占的比例。试验结果表明，仅以活性炭为电催化剂的空气电极2电子途径的反应占74％．以MnO2为催化剂的空气电极，当含量达33％时，4电子途径的反应达100％。此方法可动态研究反应过程中两种氧还原反应随时间的变化。     

SPE复合膜电极上氧还原反应研究

比较了分别由混合压膜和浸渍-还原(I-R)两种方法制得的SPE复合膜电极的电极性能。通过测定电压-电流密度曲线等方法,研究了SPE复合膜电极(I-R)的电极特性和氧还原动力学参数,重点探讨了气体压力和操作温度对电极性能的影响。     

用于氧还原的固体催化电极材料活性的研究

利用恒电位法,以NaAc为基质对载在碳粉上的酞菁铁(FePc)的催化活性进行研究,考察了不同催化剂制备方法,不同电极材料,溶液pH值、浓度及添加剂对FePc催化活性的影响,得到了以浸渍法制备催化剂,以Ni片为电极材料的较为理想的FePc电极,并对不同条件下得到的电流-电压极化曲线进行了一定程度的分析。     

旋转环盘电极在研究氧还原机理中的应用

本文从应用的角度叙述了旋转环盘电极的基本原理以及在研究氧的还原反应动力学规律中所采用的方法。同时对氧的还原模式进行了评价并提出了设计新的反应模式的方法和途径。     

基于3d过渡金属的氧电极材料研究进展

氧还原催化剂及缓慢的阴极氧还原动力学是制约低温燃料电池商业化的关键瓶颈因素之一.非贵金属氧还原催化剂是近年来低温燃料电池最受关注的研究热点之一.在简要介绍燃料电池及氧还原反应机理的基础上,详细地综述了近年来低温燃料电池用3d过渡金属基氧还原催化剂的主要研究进展,包括过渡金属大环化合物、过渡金属-氮/碳类化合物、过渡金属硫族化合物和过渡金属氧化物,总结了提高催化活性和稳定性、降低催化剂制备成本以及催化剂制备工艺等方面所取得的研究结果,并指出了各类催化剂目前尚待解决的问题和发展方向.     

一种金属复合氧化物为催化剂的空气电极的研究

以一种金属复合氧化物为催化剂,以活性炭为载体,制备了空气电极.采用三电极体系测试了空气电极的阴极稳态极化曲线和200 mA/cm2电流密度下连续放电曲线.结果表明,在ω(NaOH)=30%的溶液、300 mA/cm2电流密度下,氧还原的过电位仅0.180 V;200 mA/cm2的电流密度下放电,寿命可长达6 000多小时.用此种空气电极作为阴极,可以大幅度提高锌-空气电池和铝-空气电池的电压.     

Co-N-C氧还原反应电催化剂的制备及性能研究

锌空气电池可作为一种无污染、长效、稳定可靠的电源,但其阴极氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)缓慢的动力学过程严重阻碍了大规模应用。本文通过表面活化策略在炭黑上构筑不饱和位点用于锚定Co,再以不同质量比的尿素作为氮源,制备了不同氮掺杂量的催化剂,并测试了一系列催化剂的ORR活性,及其在不同电解液中活性的差异。将催化剂用于组装锌空气电池,开路电压达1.441 V,并表现出良好的放电性能,峰值功率密度可达123.5 mW·cm^-2。     

Ag—Al2O3催化剂提高空气（氧）电极性能的量子化学研究

用ＥＨＭＯ方法优化Ａｇ－Ａｌ２Ｏ３电极催化剂的构型，计算指出Ａｇ－Ａｌ之间距离为０．２３ｎｍ时体系总能量最低，Ａｇ－Ａｌ２Ｏ３对Ｏ２有端基、侧基在桥式吸附三种方式，结果表明以端基吸附最稳定，桥式吸附次之，用吸附前后重叠集居数的变化和空成键轨道级阐明了该催化剂改善电极性能、提高电流密度的原因，此外，还讨论了电极反应机理。     

低温下氧在硫酸水溶液中铅电极上的还原反应

用旋转园盘电极,研究了不同温度下氧在硫酸溶液中铅电极上的还原反应,发现-20℃时该反应基本上是二电子反应,不同于常温下的四电子反应.     

关于氧阴极还原法制备过氧化氢的研究

在研究氧阴极还原法制备过氧化氢的工艺过程中,作者对碳电极进行了疏水处理,并利用正交设计对不同方法处理的碳电极以及恒电位值、电解液浓度等条件安排了试验,认为在参加试验的碳电极中以疏水气体熏蒸的电极为好,同时探寻了上述诸因素的相互关系。     

微结构对纳米碳纤维氧阴极还原性能影响

在制备微结构可控纳米碳纤维基础上,研究纳米碳纤维微结构对氧气电催化还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)性能的影响.利用化学还原法合成了Pt电催化剂,研究了纳米碳纤维微结构对Pt/CNFs电催化剂电催化性能的影响.研究发现,相对于基于活性炭的电催化剂,载于纳米碳纤维的电催化剂具有较高的ORR活性;同时,基于板式纳米碳纤维的电催化剂表现出最高的ORR活性.     

浇注过程中钢液的吸氧量

为了弄清钢流在浇注过程中受空气氧化的情况,进行了模型实验,得到的吸气公式为: V_g/V_1=2.433×10~_(-2)Fr~(0.4957)·We~(0.3122)·(h/D)~(0.3038) 还根据现场取样,分析浇注前后钢中氮含量以及氮氧之间关系,算出了钢液吸氧量,说明用上式估算钢水二次氧化程度是可行的。     

Mo添加对金属Ru电催化氧还原性能的影响

以Ru3(CO)12和Mo(CO)6为前驱体,在1,6-己二醇介质中采用低温回流法合成了Ru-Mo催化剂。利用SEM、XRD和旋转圆盘电极(RDE)技术表征了催化剂的物理特征和催化性能。Ru-Mo催化剂呈现以六方结构Rux簇为主相的纳米颗粒特征,同时形成无定形相,聚集颗粒高度分散。在氧气饱和的0.5 mol/L H2SO4溶液中,Ru-Mo催化剂对氧还原的电催化活性和稳定性明显高于Rux簇合物,开路电位为0.91 V(vs.NHE)。     

钴基氧还原电催化材料研究进展

氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)是能量转换和储存系统的关键电极反应。目前,贵金属基材料,如铂和钯,是ORR最有效的催化剂,但其地球储量稀少、价格昂贵,且抗甲醇和CO性能差。因此,开发新型、低成本、高性能的氧还原电催化剂对能源转化和储存具有重要意义。综述了近年来非贵金属钴(Co)基氧还原电催化材料的研究进展及其性能调控策略,分为Co合金、Co-N-C、Co纳米粒子、Co基氧化物、Co基磷化物和Co基硫化物等多种形式,并对未来开发低成本、高性能的氧还原催化剂进行了展望。     

非金属含氧酸及其盐的氧化还原性

讨论了元素周期表中第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA族多氧化态成酸元素的含氧酸及其盐的氧化还原性及决定其氧化还原稳定性的一些因素．     

锂插入TiS_2的阴极反应过程及其相应的结构变化研究

本文从 ＴｉＳ２和 ＬｉｘＴｉＳ２的电子衍射花样和 Ｘ－射线衍射谱分析得出 Ｌｉ＋插入ＴｉＳ２的阴极反应过程。 Ｌｉ＋先插入 ＴｉＳ２，而后有序化形成 ＬｉＴｉＳ２相。由 Ｘ－射线衍射数据分析得出，新相 ＬｉＴｉＳ２的重复周期 Ｉｃ＝１８．４０Ａ。电子衍射花样表明过量 Ｔｉ形成了超点阵，Ｔｉ在点阵中形成钉扎。伏安循环曲线表明过量Ｔｉ阻止Ｌｉ的插入和移出 ＴｉＳ２本文否定了 Ｌｉ＋插入 ＴｉＳ２只形成一级的 ＬｉｘＴｉＳ２的结论。     

不同微结构纳米碳纤维电极的氧还原性能

采用催化化学气相沉积法制备了3种不同微结构的纳米碳纤维,利用高分辨透射电子显微镜和比表面测试等表征手段对纳米碳纤维的微结构和织构进行了分析;采用电化学循环伏安法对不同微结构纳米碳纤维电极的氧还原反应起始电位、峰电位和峰电流等参数进行了考察,并与石墨电极的氧还原性能进行了比较。结果表明:纳米碳纤维具有良好的氧化还原性能,微结构对纳米碳纤维的氧还原反应性能有着重要影响,这可能与不同微结构的纳米碳纤维具有不同的比表面和孔结构以及表面化学性能有关;同时纳米碳纤维也具有较好的电容性能。