钴掺杂间硝基苯胺聚合物的制备及其对氧还原反应的电活性

将间硝基苯胺、碳黑、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、碳纳米管(CNT)和醋酸钴在室温条件下充分混合形成前驱体,在CO2气氛中于800℃热解制得间硝基苯胺含量不同的钴掺杂C-N催化剂[Co-C-N(2)、Co-C-N(3)、Co-CN(4)、Co-C-N(2)/CNT、Co-C-N(3)/CNT和Co-C-N(4)/CNT],其结构特征经SEM,XPS和XRD表征。将催化剂负载在碳纸上制备成气体扩散电极,利用循环伏安(CV),线性扫描(LSV)和计时电流(CA)测试了在碱性和酸性溶液中催化剂对氧还原反应(ORR)的电活性。结果表明:加入适量的CNT能有效提高Co-C-N催化剂对ORR的电活性。其中Co-C-N(2)-CNT的ORR电活性最好,在碱性和酸性溶液中电流密度分别为160 mA·cm^(-2)@-0.8 V和65 mA·cm^(-2)@-0.2 V。

一种新型的甲酸/铁离子燃料电池

以甲酸为燃料、Fe^(3+)为氧化剂组成了一种新型的甲酸/铁离子燃料电池,阳极催化剂为多壁碳纳米管(MWCNT)或β-环糊精修饰的MWCNT(β-CD-MWCNT)负载的金属钯或钯锡纳米颗粒:PdSn/MWCNT,Pd/β-CD-MWCNT和PdSn/β-CD-MWCNT.运用循环伏安(CV)和计时电流(CA)等技术研究了各催化剂在碱性条件下对甲酸氧化反应的电催化活性.结果表明,加入适量的金属锡能促进钯对甲酸的电催化氧化,甲酸氧化电位提前,电流密度增加;环糊精的改性对催化剂电催化活性有一定提升.将上述催化剂制成电池阳极片,碳粉制成电极阴极片,组成甲酸/铁离子燃料电池并测试其放电性能.结果表明,电池的开路电压在0.98~1.20 V之间;以PdSn/β-CD-MWCNT为阳极时,其最大放电电流密度达50 mA/cm^2,最大功率密度达12.6 mW/cm^2,远优于以Pd/C为阳极的电池性能.

探析依据盖斯定律计算化学反应热的解题思路

在历年的高考中,化学反应热的计算是常考题之一,其中依据盖斯定律考查化学反应热的计算最为棘手,最大的难点在于确定待求方程式与多个已知方程式之间的关系式.本文以相应的高考真题进行剖析,提供快速确定关系式的解题思路,构建解题模型,提高解题的灵活性,希望可以帮助学生提高解题效率.

中性锌-空气电池的阴极非贵金属催化剂

采用中性或准中性溶液为电解质的锌-空气电池具有提高阳极锌稳定性并避免电解质溶液碳酸盐化的优点。开发新型非贵金属催化剂,使之在中性溶液中能有效催化氧还原反应(ORR),这将具有重要意义。通过总结近几年铁/钴/镍掺杂的碳氮复合物的制备、ORR活性测试以及应用于中性锌-空气电池的性能研究方面的主要工作成果,发现采用简单的热解法得到的具有管状结构的非贵金属掺杂的碳氮复合物可以成为中性锌-空气电池优异的阴极催化剂。