脉冲微波辅助化学还原合成Pt/C催化剂及其电催化氧还原性能

采用脉冲微波辅助化学还原法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt/C催化剂.通过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征,并利用循环伏安(CV)、线性扫描(LSV)和恒电位测量等方法评价了催化剂催化氧还原性能.在此基础上制备了膜电极(MEA)并组装成单电池,考察了制备的Pt/C催化剂作为阴极催化剂材料的电催化性能.结果表明,脉冲微波辅助化学还原法是一种制备PEMFC催化剂的有效方法,溶液pH值和微波功率对Pt颗粒直径和分散有重要影响.TEM和XRD结果显示,当溶液pH值为10且微波功率为2kW时,Pt纳米粒子较均匀地分散在碳载体上,粒径分布在1.3-2.4nm之间,平均粒径为1.8nm.CV、LSV和恒电位测试结果表明,该催化剂电化学比表面积(ESA)为55.6m2·g-1,具有良好的催化氧还原反应活性和稳定性.单电池测试结果表明,在溶液pH值为10条件下,微波功率为2kW时制备的催化剂作阴极催化剂时,单电池最高功率密度为2.26W·cm-2·mg-1,高于微波功率为1kW时的最高功率密度(2.15W·cm-2·mg-1)和Johnson Matthey催化剂的最高功率密度(1.89W·cm-2·mg-1).

微波功率和微波作用时间对脉冲微波辅助化学还原合成的Pt/C催化剂性能的影响(英文)

采用脉冲微波辅助化学还原法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt/C催化剂.通过X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)等分析技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.利用循环伏安(CV)法计算了催化剂的电化学比表面积.在此基础上制备了膜电极(MEA)并组装成单电池,考察了制备的Pt/C催化剂作为单电池阴极催化剂材料的电催化性能.微波功率和微波作用时间对Pt颗粒直径和分散有重要影响.XRD和HRTEM结果表明,在微波功率为2kW,微波作用12s,豫驰180s,且重复6次的条件下,制得的催化剂中铂纳米粒子颗粒直径小,分散均一,其平均粒径为1.9nm.CV结果表明,该条件下制得的催化剂电化学比表面积达到72.3m2/g,且该催化剂对应的单电池最高功率密度为0.572W/cm2.

纳米碳纤维载铂作为质子交换膜燃料电池阳极催化剂(英文)

采用化学还原法合成了微结构不同的纳米碳纤维(板式、鱼骨式、管式)载铂催化剂(分别记为Pt/p-CNF、Pt/f-CNF、Pt/t-CNF).通过高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对催化剂的微观结构进行了表征,并利用循环伏安(CV)法分析了催化剂的电化学比表面积(ESA).在此基础上,制备了膜电极(MEA),通过单电池测试了催化剂的电催化性能.结果表明:铂纳米粒子在不同的纳米碳载体上表现出不同的粒径,在板式、鱼骨式和管式纳米碳纤维上的铂纳米粒子平均粒径分别为2.4、2.7和2.8nm.板式纳米碳纤维载铂催化剂作单电池阳极时表现出良好的电催化性能,其对应的最高功率密度可达0.569W.cm-2,高于鱼骨式纳米碳纤维载铂催化剂和管式纳米碳纤维载铂催化剂对应的最高功率密度(分别为0.550和0.496W.cm-2).同时,也制备了碳黑(Pt/XC-72)载铂催化剂.相比于Pt/XC-72,纳米碳纤维载体上的铂纳米颗粒有较小的粒径、较好的分散和较高的催化活性,说明纳米碳纤维是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)催化剂的良好载体.

炭纸上原位生长CNF/CP复合体的氧气电催化反应性能(英文)

利用催化气相化学沉积(Catalytic chemical vapor deposition,CCVD)法在炭纸上原位生长得到CNF/CP复合体,并对这种复合体的物理化学性能和氧气电催化还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)性能进行了研究。结果表明:纳米炭纤维较为均匀地分散在炭纸上,其中纳米炭纤维具有窄的直径分布。所制CNF/CP复合体具有较大的比表面积和独特的中孔结构;相对于炭纸,CNF/CP复合体的端面碳原子和基面碳原子比例较高。另外,CNF/CP还具有较高的ORR反应活性,其ORR为2电子反应过程,原因可以归结于纳米炭纤维独特的微结构。同时,CNF/CP也具有较高的交换电流密度和较正的平衡电压。

低温燃料电池合金催化剂研究进展

低温燃料电池所用电催化剂以铂为主,但铂的价格昂贵,资源匮乏,造成PEMFC和DMFC成本提高,限制了应用。合金催化剂可以大大减小Pt用量,降低催化剂成本,而且其结构对提高催化剂活性非常有利,有广泛的发展空间。简要介绍了合金催化剂对低温燃料电池的作用机理;综述了沉积-还原热处理,改进微乳法,微波法及一些近年来制备合金催化剂的新技术和新方法;归纳了合金元素,金属前驱体,原子组成,热处理温度和pH值等条件对电催化活性影响的研究。

还原热处理条件对Pt-Fe/C合金催化剂性能的影响

采用脉冲微波辅助化学还原-含氢气体热处理法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt-Fe/C合金催化剂.通过电感耦合等离子体(ICP)检测了金属元素含量,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征,并利用循环伏安(CV)法评价了催化剂催化氧还原性能.结果表明,脉冲微波辅助化学还原法是一种快速制备粒径较小、分布均匀的Pt-Fe/C催化剂的有效方法,含氢气体热处理对提高催化剂活性有重要作用.还原热处理温度和时间对催化剂活性也有很大影响.经过500°C还原热处理后的催化剂活性比还原热处理之前的催化剂性能有很大提高.TEM和XRD结果显示,Pt-Fe/C-500-3h的纳米粒子均匀地分散在碳载体上,平均粒径为1.8nm,500°C下热处理3h的催化剂有最大的电化学表面积(ESA),为55.14m2·g-1.

夏播粮饲通用型青贮玉米品种农艺性状与生物学产量的相关性分析

对夏播粮饲通用型青贮玉米(Zea mays L.)品种农艺性状与生物学产量进行相关分析和通经分析,结果表明,与青贮玉米总鲜重相关系数较大且呈极显著正相关的农艺性状有株高、穗位高、茎粗、绿叶数,其中茎粗(r=0.7037)的相关系数最大;全株重与果穗重比值、果穗重与总鲜重的相关系数为正值,但不显著。各性状对总鲜重的直接通径作用大小顺序为茎粗>果穗重>穗位高>绿叶数>株高>全株重与果穗重比值,且茎粗、果穗重对总鲜重的直接作用达极显著水平。茎粗对总鲜重的直接通径系数为0.4502,直接正向效应最大,为获得较高的总鲜重,可重点正向选择茎粗较粗,适当考虑选择株高、穗位高较高、绿叶数较多、全株重与果穗重比值较大的品种。果穗重直接通径系数为0.4068,直接正向效应值较大,但通过其他性状作用效应值均为负值,在总鲜重性状选择上并不能只看果穗重,但可以适当考虑增加果穗重。

鄂北棉区麦后移栽棉的发展现状与对策

在调查研究基础上,对鄂北棉区麦后棉发展的现状、成因及存在的主要问题进行了分析,并针对出现的问题提出了对策,以期指导棉区生产,提高农民植棉效益。

襄州区实施小麦高产创建成效与措施研究

按照农业部开展的粮食高产创建活动的要求,襄州区通过集成技术、集约资源、集合力量等实施小麦高产创建,实现高产良种、机械播种、配方施肥、病虫防控等高产高效栽培技术于一体,夺取小麦大面积丰产丰收,经农业部种植业管理司组织专家实割实测验收,平均亩产达到8 143.5 kg/hm2,再次刷新湖北省小麦万亩高产创建记录,为今后小麦高产创建活动的开展奠定基础、提供经验。

襄阳双低油菜产业状况及发展目标

阐述了襄阳双低油菜产业现状及存在的问题,提出了发展双低油菜的主攻目标。

两种二化螟性诱芯田间诱蛾效果

2013年在江苏省和安徽省试验研究两种二化螟性诱芯的田间诱蛾效果。供试性诱芯由中国科学院动物研究所于2013年制作,诱捕器为水盆诱捕器。结果表明,在江苏试验点,诱芯B(对照诱芯)和诱芯C(新型诱芯)的平均诱蛾量分别为27.2头和35.1头,差异达显著水平。在安徽试验点,诱芯B和诱芯C的平均诱蛾量分别为3.6头和5.9头,差异达极显著水平。据此认为诱芯C是值得推荐的。