催化燃烧法制备碳纳米纤维球形团聚物

采用催化燃烧法制备碳纳米纤维球形团聚物，采用乙醇、丙酮分别作为碳源，采用硝酸镍、硝酸铁分别作为催化剂先体，采用铜片和铂丝分别作为基底。实验表征结果表明采用不同催化剂先体制备出的碳纳米纤维球形团聚物形貌相似，且都是由一维碳纳米纤维组成。最后对碳纳米纤维球形团聚物形成机理做了讨论。

球形团聚物模型在质子交换膜燃料电池过程模拟中的应用

在建立直通道质子交换膜燃料电池(PEMFC)的二维全电池数学模型中,将球形团聚物模型应用至两极的催化剂层。通过调节团聚物中质子传导介质的比例和催化层孔隙率,预测了基准供气状态下单电池的极化曲线,与文献报道的实验数据吻合良好。研究了电池运行过程中,膜电极内各化学组分和电流密度的分布情况及流向,比较了不同供气压力、催化剂铂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响。计算结果表明,在阴极及时排出反应产生的水,并在阳极对燃料气进行加湿是保证单电池正常运行的前提,提高阴极的氧化剂气体压力,可显著改善PEMFC单电池性能,特别是在受浓差极化影响较大的大电流密度区;在催化剂铂载量相同的情况下,减小铂颗粒的尺寸可以提高电池的性能。