纳米复合金属氧化物的制备、表征和气敏性质研究

采用硝酸铜、硝酸铈为先驱物,乙二醇作溶剂,以改进的溶胶-凝胶法制备了纳米结构CuO/CeO2稀土复合氧化物.表征结果表明,制得的纳米材料的粒径为15 nm左右,而二次分布在20～50 nm之间.考察了焙烧温度、不同CuO含量复合材料敏感元件对CO,H2,C2H5OH,C6H6等气体的灵敏度影响.从实验得出,最佳焙烧温度为600℃,CuO含量为12%,掺入少量贵金属气敏性质得到进一步改进,是由掺杂质和复合物之间电子和化学叠加效应所致.通过制备过程参数控制,裁剪出高热稳定和最佳组成的纳米复合材料,对监测环境有毒和可燃气体具有较高灵敏度和选择性.研究结果也为稀土和过渡金属复合氧化物催化剂的制备与催化性质的研究提供了有益的借鉴.     

原电池型氧传感器的研制

研究原电池型氧传感器的原理、结构和性能，对传感器所用电极、电解质的性质和浓度进行了选择，以可极化金属为阴极，以不可极化金属为阳极，并对不同膜覆盖下的传感器进行了性能测试。运用催化和电化学原理研究了氧传感器的作用机制，分别对不同电解质溶液、不同氧浓度和不同温度下氧还原的极化曲线进行研究，得到了有关氧催化还原电极过程动力学的参数，进而对这些参数进行推断分析，可以得到在酸性溶液中，低电流密度区和高电流密度区氧还原反应的速率方程。     

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。     

浸渍-还原原位形成膜电极及乙烯催化传感技术研究

以Ｎａｆｉｏｎ膜为固态电解质,采用浸渍－还原原位化学沉积方法制备金属／高聚物复合膜电极,研制了固态电解质型乙烯催化传感器。从Ｉ－Ｒ原位化学沉积形成膜电极研究中得出氯铂酸的ＮＨ４ＯＨ溶液为较好的Ｐｔ盐浸渍液,并且铂盐液浓度、还原溶液度膜起到关键作用。采用电位响应法对传感器进行乙烯催化传感器性能研究,并在近室温下得到了较好乙烯传感行为。     

室温全固态氢传感器研究

以Sb₂O₅-H₂O-H₃PO₄ 复合氧化物为固态电解质 ,利用混合压膜和蒸发的方法制作传感催化电极和参考电极 ,研制了室温全固态电解质氢气传感器。传感器的组成为:空气 ,Pd(或Ag) |Sb₂O₅-H₂O-H₃PO₄ |Pd ,H₂ (在N₂ 或空气中) ,考察了传感器的电位响应值与氢气体积分数之间的关系 ,以及温度对氢气传感性能的影响;通过测绘极化曲线来研究其应答机理,从而分析传感器电位响应值不同于能斯特值的原因——敏感电极上混合电势的形成。     

Ni催化剂上CO甲烷化动力学的研究

采用内循环无梯度反应器,在稳态条件下,对国产J105型甲烷化催化剂进行反应动力学的研究。结果表明:建立在CO氢化解离机理基础之上的动力学模型能准确地关联它们的实验数据。     

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。