用于氧还原反应的PtNi合金催化剂研究进展

氧还原反应是质子交换膜燃料电池阴极催化反应的关键步骤。氧还原活性趋势图(火山图)中,贵金属Pt超高的催化性能显而易见,因此目前氧还原性能最佳的商业化催化剂仍然是碳载铂(Pt/C)。另一方面,Pt昂贵的价格也促使国内外研究者尝试开发Pt合金催化剂、非Pt催化剂等新型催化剂。在开发低Pt催化剂过程中,通过添加过渡金属来改变d带中心是较普遍的解决方案。研究者发现PtNi/C催化剂的氧还原性能远超商业化Pt/C催化剂,但催化剂中的过渡金属Ni在酸性条件下易溶解,从而破坏反应环境,导致稳定性较差。当前针对该问题的研究主要聚焦于调节催化剂晶面、表面应变以及组成结构,通过改变这些因素试图提高催化剂的电化学活性和耐久性。其中,由Pt_(3)Ni(111)面封闭形成的八面体纳米颗粒已经被认为是很有前途的氧还原反应电催化剂,成为了PtNi双金属催化剂中的研究热点。此外,对合金表面进行其他金属/非金属元素修饰,改善催化剂载体性质,也可以实现催化剂氧还原性能的提高。本文综述了近些年用于氧还原反应的Pt-Ni基催化剂的研究现状,主要包括通过催化剂形貌调控来控制暴露晶面、对催化剂进行表面修饰,以及载体性能优化和选用新的载体等方面。

钌靶废料碱熔-水浸实验研究

采用碱熔-水浸法溶解难溶钌靶废料,研究熔剂种类、碱熔条件和水浸条件对钌溶解率的影响。结果表明,以Na2O2和NaOH组成的熔剂具有较高的碱熔效率;在配料质量比为Na2O2:NaOH:Ru=4:3:1的条件下,750℃碱熔3 h得到碱熔渣;在液固比为150:1 mL/g,95℃以水浸取碱熔渣4 h,钌靶废料的溶解率达到97.3%。

基板与外壳大面积钎焊工艺

在微波模块装联的工艺中,大面积基板和外壳的焊接是实现模块机械和电气连接的同时接地散热的重要环节。基板和外壳焊接的钎透率对微波模块性能的可靠性有着直接影响。本文以工艺实验为依托,结合实际生产经验,对行业常用基板和外壳材料进行热板回流焊接实验,以探索满足器件需求,同时利于推广并且节约成本的焊接工艺方法。通过试验研究了焊料、助焊剂、和焊前预处理等相关因素对焊透率的影响,并验证了能使钎透率超过95%的优化工艺参数。

喷雾干燥法制备碳载铂钴镍合金催化剂及其甲醇催化氧化性能研究

以氯铂酸、氯化镍和硝酸钴为原料,XC-72炭黑为载体,通过雾化干燥法结合煅烧还原制备碳载铂基(PtCoNi)分散性好的多元合金纳米粒子催化剂。重点研究表面经过改性的炭黑对合金纳米粒子形成和分散的影响规律,研究碳载PtCoNi(原子比为1:1:1)合金纳米粒子的甲醇催化氧化活性、抗CO中毒能力和耐久性,以及不同原子比对催化氧化甲醇活性和抗CO中毒能力的影响规律。结果表明,采用表面改性后的炭黑作为载体,制备的碳载铂基(PtCoNi)催化剂为合金纳米粒子,且纳米粒子在炭黑表面分散均匀,粒径分布在1~4 nm,平均粒径为2.3 nm;与商用的Pt/C催化剂相比,PtCoNi/C(原子比为1:1:1)催化剂具有更高的甲醇催化氧化活性、耐久性和抗CO中毒性;不同原子比铂基多元催化剂在催化氧化甲醇活性上的顺序为:PtCoNi/C>Pt3CoNi/C>Pt5CoNi/C,抗CO中毒性顺序为:PtCoNi/C>Pt3CoNi/C>Pt5CoNi/C。