泡沫金属微反应器内富氢重整气中CO选择性甲烷化

在微反应器中,用泡沫金属镍为载体负载4Ni-2Ru/ZrO2双金属催化剂,用于选择性甲烷化去除富氢重整气中的CO。考察了催化剂负载方法、焙烧温度和空速等对CO选择性甲烷化的影响,借助X射线衍射（XRD）、程序升温还原（H2-TPR）等手段对催化剂制备方法与催化性能的关系进行了探讨。结果表明,直接将4Ni-2Ru/ZrO2催化剂涂布在泡沫镍片上,350℃下焙烧,反应温度为260℃,空速为2 000 h-1-6 000 h-1,可将富氢转化气中CO降至30×10^-6以下,其中空速为5 000 h-1,可将CO出口浓度降至7×10^-6,CO2的转化率低于1.5%。反应温度在260℃-300℃,CO的转化率在99.6%以上,CO出口浓度在50×10^-6以下。

泡沫铁镍金属抑制瓦斯爆炸冲击波的实验研究

为探求新型有效阻隔瓦斯爆炸装置,研究适合煤矿使用的抑爆材料,利用自行设计加工的断面为30cm×30cm方形爆炸实验管道,对不同参数的多孔泡沫铁镍金属材料的衰减超压效果分别进行了实验研究。实验结果表明,多孔泡沫铁镍金属具有一定的吸波能力,抗冲击性能较强,衰减管道内瓦斯爆炸冲击波效果良好,衰减率在12.9%～73.8%之间;孔径、相对密度及厚度是影响其衰减性能的重要因素,适当降低孔径、增加相对密度与厚度有利于提高多孔泡沫铁镍金属材料的衰减冲击波性能,而其中铁镍基体材料成分比例对其衰压效果影响不大。

发泡金属结构参数的测定

用扫描电子显微镜、X -射线衍射、图象分析等手段测定发泡镍、铜、银结构特征。结果表明 :这 3种发泡金属均为向空间延伸的具有五边形窗的十二面体结构 ,其骨架本身是中空的、非完全封闭式的管状“通道” ,骨架均为面心立方结构的金属晶体 ;用等积圆法测定发泡金属的孔径分布 ,得发泡镍、铜、银的平均孔径分别为 0 .2 45 ,0 .2 38和 0 .2 45mm ;建立用图象分析仪近似测定发泡金属骨架厚度分散系数的方法 ,测得发泡镍、铜、银的厚度分散系数分别为 1.18,1.12和 1.13 ;分别用BET法和流体压力降法测定 3种发泡金属的比表面积 ,得发泡镍、铜、银的BET法比表面积分别为 1.35× 10 6,2 .85× 10 6和 1.85× 10 6m-1,流体压力降法比表面积分别为 4.42× 10 5,4.98×10 5和 3 .99× 10 5m-1;用最大载荷法测定发泡镍、铜、银的拉伸强度 ,结果分别为 1.39,3 .98和 0 .98N/mm2 ;另外 ,测定了发泡镍、铜、银的电阻率。

泡沫镍复层空腔结构的低频吸声性能初探

探讨电沉积工艺规模化生产得到的三维网状泡沫镍及其复层空腔结构在声波低频区的吸声性能，采用驻波管法测定其在声频200～2000Hz范围内的吸声系数。结果发现，孔隙率为89％，厚度为2．3cm，平均孔径为0．57cm的泡沫镍，一层到五层的吸声效果都很差。加入背后空腔后可提高吸声系数，但数值仍然不高：5层叠加再加入5cm厚的背腔，最大吸声系数在1000～1600Hz内达到0．4左右。

泡沫镍的宏观拉伸断裂行为

本文从宏观的角度探讨了泡沫镍的单向拉伸断裂行为。将孔率为88.29%的泡沫镍试样在室温下进行不同速率的单向拉伸,并与致密镍板的拉伸断裂现象进行对照,考察其拉伸断裂行为的异同。结果表明,泡沫体在拉伸过程中亦表现出宏观的塑性变形特征,但相对于致密体来说,其宏观脆性显著提高。此外,泡沫体在断裂时表现为一个明显的渐进过程,而致密体则相应为一个瞬间过程。

高能密封镍氢动力电池及其电动汽车试运行

采用泡沫镍电极制备工艺,研制开发了20～115Ah系列电动车用方型密封镍氢动力电池,单体电池比能量达60～70Wh/kg,电池比功率大于160W/kg,12V电池组比能量达54Wh/kg,电池可在-20～50℃下工作;电池寿命仍在测试之中,该电池具有良好的过充、过放电能力。将两组120A/100Ah 密封镍氢动力电池以并联方式供电驱动电动汽车,电动汽车一次充电行驶距离可达225km,并一次充电完成北京—天津往返等城市实际路况的实车运行实验,平均时速50～80km/h,最高时速大于100km。

泡沫镍复合结构在低频区的吸声性能改进

三维网状泡沫金属本身的吸声性能不佳,引入空腔后有所提高,但效果仍不理想。在孔隙率为89%、厚度为2.3 cm、平均孔径为0.57 cm的网状泡沫镍复层结构的基础上,同时引进穿孔板和空腔,使所得复合结构的吸声性能有了较满意的结果。通过驻波管法测定复合结构在声频200~2 000 Hz范围内的吸声系数,发现单纯在前面贴合穿孔薄板,泡沫镍结构的吸声性能可在一定程度上提高,但效果仍不明显。在前面贴合穿孔薄板的同时,又在后面加入空腔,则泡沫镍结构的吸声性能可明显提高：双层泡沫镍加5 cm空腔的结构,吸声系数在1 000 Hz左右达到了0.68。

氧化方式对发泡镍电极中CoOOH导电网络稳定性的影响

应用化学氧化(CO)和电化学氧化法(EO)于发泡式镍电极中引入CoOOH导电网络.循环伏安和X射线衍射法研究其还原氧化行为.实验表明,由化学氧化法制备的CoOOH(CO),其电化学还原氧化反应的可逆性优于CoOOH(EO);当镍电极的电位被强制性降低时,前者的结构能够保持稳定.因此,金属氢化物-镍电池经过强制性过放电储存后,于镍电极中引入CoOOH(CO)导电网络的电池容量保持率达到97.7%,而引入CoOOH(EO)导电网络的电池仅为81.4%.

泡沫镍的制备工艺条件和比表面积

本文以有机泡沫电沉积法为基础,探讨了几种具体工艺条件与所得泡沫镍产品比表面积的关系。结果发现,电镀后直接在850980℃的氨分解气氛中烧结40 min所得产品,与电镀后先在600℃的空气中烧结4 min再进行还原烧结所得产品,具有相同的表面形态和比表面积。

无钯工艺制备泡沫镍

泡沫镍的制备工艺中通常以ＰｄＣｌ２为活化剂，为解决该工艺存在的弊端提出采用无钯工艺制备出泡沫镍的工艺．

高通透多孔隙泡沫金属材料屏蔽效能研究

开孔型多孔隙泡沫金属材料以其高度均匀的孔结构、连续规则重叠的孔分布、极好的通透性及良好的导电性等优点,广泛应用于各类电子设备通风散热装置的电磁加固.文中采用沉积法制备高通透多孔隙泡沫镍,通过对样品的导电率及屏蔽效能进行测试,结果表明多孔隙泡沫镍在孔隙率大于95%时,导电率仍达到105 S/m,导电性良好;屏蔽效能达到25dB(10kHz)、87dB(15MHz)、46dB(18GHz)等,在很宽的频率范围均有很好的屏蔽效能.进一步采用三维模型法,基于多孔隙泡沫镍大多数相同孔的立体网状骨架结构特性,建立电磁传输十二面体基本结构单元模型,探讨了多孔隙泡沫镍的屏蔽机理,为高通透多孔隙泡沫金属材料的电磁防护应用提供有益指导.

原位还原法制备泡沫状金属镍

泡沫状镍是一种孔隙率高、密度小的新型多孔金属.文章以醋酸镍为镍源,在水热釜中用水合肼原位还原生成泡沫镍.考察反应温度、反应物摩尔比和加入表面活性剂等条件对制备泡沫状金属镍的结构与形貌的影响.结果表明,随着反应温度、醋酸镍与水合肼的摩尔比的提高,泡沫状镍链的平均直径和晶粒尺寸同时增大.加入离子型表面活性剂能减小金属镍链的平均直径和晶粒尺寸,而加入非离子表面活性剂能增加链的平均直径和晶粒尺寸.

泡沫镍负载镍钴金属氢氧化物的制备及其析氧性能研究

通过水热法,在泡沫镍表面原位生长镍钴金属氢氧化物。所合成泡沫镍负载纳米草状钴氢氧化物在1mol/LKOH电解液中,电流密度为50、100、200mA/cm^(2)时的析氧过电位分别为316、341和369mV,塔菲尔斜率为78.57mV/dec。泡沫镍负载钴氢氧化物电极的C_(dl)值为193.77mF/cm^(2),远高于其他泡沫镍负载镍钴氢氧化物电极,且具有较好的稳定性,在200mA/cm^(2)运行24h,电流密度下降13.78%;维持100mA/cm^(2)运行24h,电压上浮4.12%。

全沉积型铅酸液流电池性能研究

本文研究了全沉积型铅酸液流电池的充放电特性,分析了充放电制度、Pb2+浓度对电池充放电特性的影响规律。结果表明:在恒流充放电时电压比较稳定,随着充放电次数的增加,平均充电电压基本不变,而平均放电电压逐渐增大,能量效率也随之增大;随着放电电流密度的增大,放电电压和放电时间逐渐减小,而且电流密度过大或过小均导致库仑效率不高,经小电流循环充放电对电池激活后,再以较大电流充放电能显著提高电池的能量效率;随着Pb2+浓度的增加,电池的最大充电电压逐渐降低,放电电压逐渐增大,而且放电时间延长,表现出更好的充放电性能。

泡沫金属镍微型反应器内一氧化碳优先氧化

在微型反应器中,采用泡沫金属镍为载体负载Cu-Ce-Zr-O催化剂,用于优先氧化去除富氢气体中的CO。考察Zr掺杂量、焙烧温度和催化剂预处理工艺对催化剂性能的影响。结果表明,CuCe_9Zr_(1.5)O_δ催化剂表现出较好的催化性能,反应温度(160～260)℃,CO转化率达99%以上,出口气浓度降至100×10^(-6)以下,CO选择性维持在40%左右;反应温度(180～240)℃,富氢气体中CO浓度降至60×10^(-6)以下。经H_2预处理后的催化剂低温活性和反应性能略有提高。

电沉积合成Ni-Fe(Co)/CF电催化剂及其催化性能

采用电化学合成技术在泡沫铜(CF)上制备镍铁(Ni-Fe)和镍钴(Ni-Co)合金薄膜作为析氢电催化剂。通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了催化剂的表面形貌和化学成分,并利用电化学测试技术探究了它们在1 mol/L KOH溶液中的电催化析氢活性和耐久性。结果表明,Ni-Co/CF电催化剂聚集在一起形成了致密的薄膜,而Ni-Fe/CF电催化剂显示出沟壑状表面。两种合金薄膜催化剂的析氢反应动力学均由Volmer步骤控制。Ni-Co/CF电催化剂具有较大的电化学活性面积和良好的析氢性能,而Ni-Fe/CF电催化剂的析氢耐久性较好,两者的析氢稳定性均有待提升。

发泡镍生产工艺探讨

发泡镍是一种新型三维网状金属多孔材料，被广泛应用于电池、电解、催化等多种领域。通过对其生产工艺的不同方法进行对比，提出一种对环境污染小而又容易实现的工艺路线，即：发泡树脂一高锰酸钾粗化一草酸去膜－胶态钯活化－化学镀镍－电镀镍－脱胎－热处理－成品。并指出发泡镍生产的趋势。

“光触媒”抗菌镍金属网在中央空调上的应用

本文简要叙述光触媒(TiO2)在分解有害气体、杀菌的作用机理,以及复合“光催化”抗菌泡沫镍金属网在中央空调方面的应用情况。

高容量发泡镍电极的制备

本文研究了钴粉和镍粉含量对发泡镍电极比容量的影响。通过配方的优化,制得了高容量的镍电极,并考察了由其作为正极的AA型Ni/MH电池的性能。

碳纳米颗粒掺杂过渡金属磷化物的制备及其析氢性能研究

目的过渡金属因其优异的电催化性能被广泛研究,然而过渡金属磷化物较差的析氢活性和在酸中的不稳定性阻碍了其进一步应用。碳纳米颗粒(CNPs)具有低成本、制备工艺简单、高稳定性和高导电性等优点,可以通过添加碳材料对过渡金属磷化物的结构进行有效调控,从而提高材料的析氢活性和稳定性。方法以葡萄糖为碳源制备了富含羟基和羧基官能团的碳纳米颗粒(P-CNPs),以具有高比表面积的泡沫镍为基底,通过水热法制备掺杂P-CNPs的NiCo前驱体,再经过磷化反应得到掺杂P-CNPs的过渡金属磷化物NiCoP-PC/NF。结果在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)和1 mol/L KOH中的阴极极化曲线表明,在电流密度10 mA/cm^(2)、碳纳米颗粒浓度50 mg/L时,NiCoP-50PC/NC的过电位分别低至59 mV和90 mV,均远小于商业Pt/C;同时,NiCoP-50PC/NF在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)和1 mol/L KOH中的阴极极化曲线几乎重合,表明析氢活性没有发生明显的衰减,具有良好的电化学稳定性。结论碳纳米颗粒掺杂方法为提高过渡金属材料析氢性能提供了一种新的思路。