直接甲醇燃料电池铂基阳极催化剂碳载体发展

碳载铂基材料是最常用的甲醇电氧化催化剂,而载体对催化剂颗粒的分散、活性以及耐久性有着显著的影响。所述文献中的碳载体材料主要分为7类:VulcanXC-72、空心碳球、有序介孔碳、纳米纤维、纳米管、纳米角和石墨烯。新型碳载体的高比表面积和适宜的多孔性促进了催化剂组分的分散,有利于改善三相界面和提高铂基金属的利用率。表面改性以及着眼于改善碳腐蚀性能的石墨化和掺杂将被继续地深入研究,石墨烯的探索以及多孔、多层次微观结构载体的发展应被重视。

铋在玻碳电极上电化学结晶初步研究(英文)

应用循环伏安法和计时安培法研究了铋在玻碳电极上的电结晶行为.循环伏安曲线显示了铋在玻碳电极上成核的典型特征,并表明其于玻碳电极上的电结晶是一个扩散控制过程.根据计时安培法响应曲线分析阐明了铋的浓度和过电势对成核生长机理的影响.进一步的定量测试表明该成核速率常数A和活化点密度N0随过电势增加呈现指数增大规律;扩散系数D随过电势增加呈指数衰减.以上实验结果至今未见报道.同时表明:Scharifker公式和Heerman公式均可用于本实验的理论解释.

无载体铂钌合金催化水解硼氢化钠的研究

研究了无载体铂钌合金所催化的硼氢化钠水解。试验结果表明,采用葡聚糖dextran为软模板所制备催化剂的催化产氢活性呈现出如下顺序:Pt33Ru67>Pt63Ru37>Ru>Pt76Ru24>>Pt。铂钌的原子比例影响着合金的晶体结构和晶粒尺寸,进而成为引起所制备催化剂活性变化的主要因素。本研究试验条件下,合金Pt33Ru67催化水解硼氢化钠的平均产氢速率为1.96 L(H2)min-1.g-1,氢气产率达到了98.2%。

硼氢化钠-质子交换膜燃料电池的研究发展趋势

对硼氢化钠-质子交换膜燃料电池的国内外近期研究进行了综述,重点分析了硼氢化钠水解制氢用催化剂的制备、性能、水解制氢副产品再生和硼氢化钠-质子交换膜燃料电池系统的装置设计,提出了多组分合金化与多孔结构化催化剂的研究思路,强调了硼氢化钠-质子交换膜燃料电池系统研制的必要性和迫切性。

功能材料专业《化学电源》课程教学方法探讨

通过合理选取课程教学内容，综合运用传统板书与现代多媒体等教学手段，探索将课堂教学与学生自主报告、专业技能训练、大学生创新创业项目结合起来，促进学生将所学专业课程知识融会贯通，提高课程教学效果，为国家新能源产业提供高素质人才．

直接甲醇燃料电池铂基阳极催化剂的非碳载体

在直接甲醇燃料电池中,铂基材料是最常用的甲醇电化学氧化催化剂,而载体对催化剂颗粒的分散、活性以及耐久性有着显著的影响。所述文献中的载体材料被主要分为金属、过渡金属氧化物和导电聚合物载体3大类。虽然碳材料仍然占据着催化剂载体研究的中心位置,但这3类非碳载体已经显示出自身的一些优势。与碳材料相比,一些过渡金属氧化物和导电聚合物载体更加耐腐蚀、具有更好的物理和化学稳定性,就未来发展而言,过渡金属氧化物和导电聚合物载体尚需新的合成方法以进一步提高其比表面积,多孔和纳米结构化将是合成制备的一个目标。另外,与聚电解质复合的多孔结构已是导电聚合物载体发展的一个明显趋势,而金属-载体间强相互作用则可成为进行过渡金属氧化物载体研究和探索的一个指导。相对而言,金属载体的探索和研究发展较晚,其较为突出的一个优势是易于获得单层/亚单层的超低Pt载量,因可得益于现有的各种金属纳米结构制备方法金属载体研究将会有快速的发展。

La掺杂SiO_2/TiO_2纳米粉体的制备及其光催化性能

采用并流中和法制备了La掺杂的SiO2包覆TiO2纳米粒子,利用X射线衍射(XRD),傅立叶交换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)及紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱对掺杂改性前后样品进行表征。以紫外光照降解甲基橙为测试体系,研究了La掺杂量及煅烧温度对SiO2/TiO2光催化性能的影响,并对其作用机制做了初步的探讨。FT-IR表明在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si和Ti-OLa键,从而抑制了金红石相的形成,提高了热稳定性,和XRD分析结果一致,掺杂了La的SiO2/TiO2在800℃时金红石相的含量仍然比较低,和120℃时的含量相当;TEM照片显示改性后的TiO2团聚减小,粒度均匀。UV-Vis光谱分析显示La掺杂SiO2/TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,其中光吸收红移最大的样品为3.0%La掺杂量的SiO2/TiO2,带隙能(Eg)由原来的2.98 eV降为为2.41 eV。光催化性能实验结果显示当La的摩尔掺杂量为3.0%时,其光催化活性最好,光照20 min,与未掺杂改性的TiO2相比甲基橙的光降解率提高了55.1%;另外,未掺杂TiO2煅烧温度对光催化影响显著,当温度由120℃增加为800℃时,光照25 min的降解率就由69%降为10.7%,而掺La的SiO2/TiO2煅烧温度对其光催化性能影响不大。

电沉积铂铋纳米颗粒在甲酸电化学氧化中的催化性能

在直接甲酸燃料电池的研究中,催化剂的选择、制备和性能研究依然是探索的重点。虽然PtBi合金已被报道用于甲酸的电化学催化氧化且具有良好的催化性能,但由于这些物理或化学制备方法耗时而且烦琐的操作,探索更加简便的制备方法已经成为一种必要。采用恒电势沉积手段在玻碳电极上制备了均匀分散的球形PtBi纳米颗粒,PtBi纳米颗粒的平均直径为(63±20)nm,Pt∶Bi的原子比为1.18,非常接近于溶液中[PtCl6]2-∶Bi3+的摩尔比(1.11),表明恒电势电沉积适于作为一种简单而有效的方法用于制备粒径较为均匀、符合预定化学成分的PtBi纳米颗粒。采用循环伏安法和计时安培法考察了该催化剂对甲酸电化学氧化的催化性能。结果显示,在0.5 mol·L-1H2SO4溶液中,甲酸在PtBi纳米颗粒所修饰电极上的氧化起始电势较之在PtRu纳米颗粒所修饰电极上的氧化起始电势至少负移了200 mV;在1.0 mol·L-1NaOH溶液中,PtBi和PtRu纳米颗粒上的起始电势之差更扩大到了大约400 mV。而且,无论是在酸性还是碱性溶液中,PtBi纳米颗粒上的甲酸电氧化具有更高的电流密度。实验结果表明,所制备的PtBi纳米颗粒都展现了较PtRu纳米颗粒更高的催化活性。

铋基电极的电分析化学:构成、载体与制备方法

无毒的铋基电极是汞类电极的重要替代物,已经吸引了众多科研工作者的浓厚兴趣。简要总结了2010年以前的国内外研究工作,并从电极构成、载体和制备方法角度出发,分为铋基膜电极、铋基体电极、铋基微电极、丝网印刷铋基电极、不同基体上的铋膜电极和铋合金电极6部分,着重对2010年以后的国内外研究进行了详细的介绍和总结。未来的铋膜电极研究应在3个方面继续加强和提高:一是需要对铋基电极中铋元素的价态变化以及产物形貌和结构对电分析性能的影响进一步研究;二是为了加速铋基电极的实际应用,微型化、芯片化应继续成为铋基电极研究发展的一个重要方向,尤其是铋基微电极的制备和性能研究以及丝网印刷铋膜电极的发展;三是铋合金电极的研究相对较少,仍有许多工作可开展。

铋基电极的电分析化学:分析物、机制与化学计量学

作为汞类电极的重要替代物,铋基电极一直吸引着众多研究者的浓厚兴趣。大量文献的涌现不但充实了相关研究内容,还大大拓展了研究范围。从检测对象、注射分析、机制和化学计量学4个方面对2010年以后的代表性工作进行了详细的介绍和总结。铋基电极展现了出色的电分析性能和宽广的应用领域,已被拓展到了含重金属离子的非水溶液样品、多种有机分子、医疗药物、毒素以及杀虫剂的分析检测,并有许多研究者开展了以铋基电极为基础的生物传感器研究。铋基电极与流动注射分析、顺序注射分析、分批注射分析和流动分批分析的结合是向着在线、微量、高速和自动化方向的可喜发展。然而,有关铋基电极的机制研究和化学计量学研究相对较少,这应当成为未来铋基电极研究的一个重要领域。