Pt含量对燃料电池膜电极组件结构及性能的影响

本文基于Catalyst Coated Membrane(CCM)技术,采用70%Pt/C催化剂制备质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件膜电极组件(Membrane electrolyte assembly,MEA)。考察了电池的放电性能,并利用循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜(SEM)等技术对电池的电化学性能进行了表征。研究表明采用质量分数为70%的Pt/C催化剂与Nafion的最佳质量比例为6:1,MEAΩ在600mA/cm^2电流密度下,电压能达到0.69V,催化层的厚度显著降低,性能也明显优于40%Pt/C催化剂制备的MEA。

用于高选择性芳烃脱烷基的催化剂及反应工艺的研究

针对目前乙苯脱烷基反应工艺选择性低的缺点,研究了碳八芳烃中乙苯脱烷基反应的机理,制备了高选择性的新型芳烃脱烷基择形催化剂,并考察优化了相应的反应工艺与条件参数。首先通过不同酸性、结构的分子筛MOR、USY、Beta、SAPO-11、ZSM-5等用于乙苯脱烷基催化反应性能的比较,选择了硅铝比25～50的十元环孔道ZSM-5分子筛作为催化材料;通过采用表面硅沉积修饰的方法对ZSM-5分子筛进行了改性,有效调节了分子筛孔口的尺寸及分子筛的表面酸性,提高了分子筛的择形催化效率,改性后仅允许乙苯进入ZSM-5孔中进行脱烷基反应,抑制了乙苯烷基转移、二甲苯歧化等副反应发生,从而减少了C8芳烃的损失。并通过对不同程度表面硅改性的ZSM-5催化剂反应性能进行比较,研究了表面改性修饰与择形效率的关系,进一步研究了不同种类金属助催化剂的引入对反应活性与选择性的影响。0.10%～0.20%质量分数Pd或Pt助催化剂可以使得脱烷基反应的产物乙烯能迅速转化为乙烷,有效地防止了催化剂在反应中的结焦,提高了催化剂的稳定性,并促进了乙苯的脱烷基反应转化。催化剂在氢气压力为1.5～2.0MPa,反应温度420℃,空速为6～12h-1较优反应条件下,乙苯转化率在90%以上,反应选择性达到95%。