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)。     

制备条件对卟啉钴氧还原催化性能的影响

采用合成后未经提纯的粗卟啉、Co(OH)2和碳粉制备卟啉钴用于质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应电催化剂．研究了试样组成和热处理温度等制备条件对催化性能的影响．采用薄层电板结合循环伏安法和单体燃料电池I-V特性评价了所制备的电催化剂对氧还原反应的催化活性．     

制备条件对卟啉钴氧还原催化性能的影响

采用合成后未经提纯的粗卟啉、Co(OH)2和碳粉制备卟啉钴用于质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应电催化剂.研究了试样组成和热处理温度等制备条件对催化性能的影响.采用薄层电极结合循环伏安法和单体燃料电池I V特性评价了所制备的电催化剂对氧还原反应的催化活性.     

过渡金属间隙化合物的合成及电催化性能研究进展

过渡金属间隙化合物(transition metal interstitial compounds, TMICs)具有独特的电子结构、高导电性、优异的化学稳定性,可作为可再生能源转化反应中Pt基催化剂的替代电催化剂.从这个角度出发,综述了TMICs在合成和电催化性能方面的研究进展,主要归纳了TMICs在析氢反应、析氧反应、氧还原反应、直接液体燃料电池阳极反应等方面的催化性能.此外,简述了TMICs电催化剂实际应用于能量转换设备中的潜力,这对开发高效稳定的电化学能量转换设备具有指导意义.     

Co-MOF@CNTs的制备及其电催化氧还原性能的研究

开发用于氧还原反应的高效非贵金属电催化剂是可再生能源技术的核心,但也是一个巨大的挑战.该实验组采用水热法制备了含有钴元素的金属有机框架(Co-MOF)结构,并与碳纳米管(CNTs)复合,制备了Co-MOF@CNTs复合材料,用于催化氧还原反应(ORR).探究了导电材料碳纳米管的负载量对催化剂在0.1 M KOH电解液中催化ORR性能的影响.研究表明,CNTs的加入对Co-MOF材料在碱性电解液中的ORR性能有明显的促进作用,并且和CNTs的负载量有关. CNTs的载量为15 wt%时,Co-MOF@CNTs表现出最佳的ORR活性,ORR起始电位为0.89 V,半波电位为0.78 V,电子转移数为3.7,接近4电子转移过程.半波电位和电子转移数均略低于商业Pt/C催化剂,表现出了良好的ORR催化活性. MOF中的中心钴离子作为金属源起着至关重要的作用,以产生钴金属核,为氧还原反应(ORR)提供活性中心.多壁碳纳米管(MWCNT)可以增强电子的输运,可以作为催化剂材料的导电基底. MOF和CNTs的掺杂为制备其他更加低廉、高效、稳定的非贵金属催化剂提供了设计思路.     

聚苯胺载铂钯电极的制备及氧还原催化性能研究

利用恒电位法在Ni上直接电沉积Pt和Pd,制成Pt-Pd/Ni电极;采用循环伏安法,在Ni片电极上电聚合导电高分子聚苯胺(PANi),然后利用恒电位法在聚苯胺薄膜上制备了聚苯胺载Pt-Pd复合电极(Pt-Pd-PANi/Ni).采用线性伏安扫描法、交流阻抗法、扫描电镜、能谱方法对电极催化剂进行测试表征,实验表明:将Pt-Pd沉积在聚苯胺上,增加了Pt-Pd颗粒的分散度,Pt-Pd的利用率得以提高,Pt-Pd晶体颗粒大小为1～5 μm.在相同的Pt-Pd载量下,Pt-Pd-PANi/Ni电极比Pt-Pd/Ni电极对氧还原的催化性能更好.在Ni片上沉积聚苯胺5个周期后再沉积Pt-Pd 600 s时的Pt-Pd-PANi/Ni电极对氧还原的催化效果最好.     

磷氮双掺过渡金属碳基催化剂制备及其电化学氧还原的应用研究

利用盐模板法合成了系列三维多孔的磷氮双掺杂过渡金属碳基催化剂,并对催化剂进行了电化学表征.对掺入过渡金属Fe、Co、Ni和Mn的一系列催化剂进行了电化学分析.实验结果表明,在碱性电解质中,掺Co的催化剂具有较优氧还原性能,起峰电势为860 mV,半波电势为800 mV,可媲美商用的Pt/C催化剂.该制备催化剂的方法具有...     

Fe,Co,Ni/MgO对氨还原SO_2到单质硫的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型催化剂 Me/ Mg O(Me为 Fe,Co,Ni)对氨还原 SO2 到单质硫反应的催化性能 ,活性评价结果表明 ,Fe/ Mg O催化剂对该反应SO2 的转化率 C%和生成硫的产率 Y%都明显高于其它两种催化剂 .TPR、XRD结果表明 ,催化剂的活性大小与其还原行为及载体表面和活性组分的相互作用密切相关 ;Co/ Mg O和 Ni/Mg O催化剂在反应前后都有新物相 (Co,Mg) O和 Mg Ni O2 固溶体形成 .     

MnOx-M/AC(M=La,Ce,Co,Ni)氧还原催化材料的制备及性能

用热解法制备了掺杂La、Ce、Co、Ni等元素的氧还原催化材料MnOx/AC,并采用XRD和电化学方法对所制备材料的性质和电化学反应性能进行了表征。结果表明,掺杂适量的La、Ce、Co和Ni等元素可改善电极的氧还原反应性能。掺杂La和Co元素的MnOx/AC氧催化还原性能最好,其中,在50mA/cm2的电流条件下,使用这两种掺杂材料所制备的模拟锌-空气电池的放电电压分别为1.1236V和1.1246V。     

Pyrolysis of Iron(III) porphyrin coated Pt/C toward oxygen reduction reaction in acidic medium

Design and synthesis of highly active and durable electrocatalysts toward oxygen reduction reaction (ORR) is of particular importance for proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), yet remains a grand challenge. Herein, we report the deposition of iron (III) porphyrin (FeP) on house-made Pt/C by rotary evaporation of the mixture of FeP and house-made Pt/C dispersed in chloroform, followed by pyrolysis at 650 °C in argon atmosphere. This approach led to the synthesis of new non-precious metal electrocatalyst (NPME)-Pt/C composites (Pt/C–FeP) with an average nanoparticle diameter of 3.1 ± 1.5 nm without aggregation. According to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the binding energy of Pt 4f_7/2 became larger due to the presence of pyrolyzed FeP. In addition, the electrochemically active surface area (ECSA) of Pt/C–FeP-650 is 65 m²/g less than that of house-made Pt/C (80.2 m²/g). This implies that the pyrolyzed FeP may have partially covered the surface of Pt nanoparticles and thus lowering the ECSA. Interestingly, the mass activity (MA) of Pt/C–FeP turns out to be 349.0 mA/mg_Pt @0.9 V vs. RHE, which is 2.6 times and 1.5 times of house-made Pt/C and commercial Pt/C, respectively. It is speculated that the electronic interaction and possible synergy between Pt and pyrolyzed FeP as NPME might have contributed to the ORR activity improvement despite of partial loss of ECSA. During accelerated durability tests (ADTs), the MA of Pt/C–FeP-650 degrades 64.3% inferior to commercial Pt/C (52.2%). The main reason likely arises from the degradation of pyrolyzed FeP, which is a bottleneck problem confronting NPMEs.     

锡替代钴对DyCo2合金的结构和磁热效应的影响

通过X射线衍射和磁性测量研究了D y(Co1-xSnx)2(x=0.025,0.040,0.050,0.075,0.080,0.100)合金的相结构和磁热性能.经分析可知Sn在D yCo2中的替代是有限的,X射线粉末衍射分析确定试样由D yCo2,D yCo3和D y5Sn3三相组成,D yCo2为主要相.随着Sn成分的增加,杂质相D yCo3和D y5Sn3的含量增加.试样D y(Co0.975Sn0.025)2保持一级磁相变,其他所有试样保持二级磁相变.Sn的替代使居里温度稍微有所提高,从142 K(x=0)到148 K(x=0.080).在外加磁场2 T的作用下,试样D y(Co1-xSnx)2(x=0.025,0.040,0.050)最大磁熵变值分别为5.46,4.10和3.96 J.kg-1.K-1.