小型燃料电池的研究现状与应用前景分析

本文评述了小型燃料电池的研究现状，详细分析了小型燃料电池的电性能、燃料方案与排放物三方面存在的问题，指出了其可能的应用范围。最后展望了小型燃料电池进一步发展所需要继续研究的课题。     

多孔膦酸盐的研究进展

多孔膦酸盐是一类新型的多孔材料，同时也是一个新兴的研究领域。有机膦配体的多样性和可衍生性赋予这类材料许多独特的性能，因而使其备受关注。本文综述了多孔膦酸盐的合成方法和孔道特征，分析了该领域存在的问题和发展方向。     

单壁碳纳米管吸附氢气的计算机模拟

采用巨正则系统的蒙特卡罗方法（GCMC）模拟常温（T－293K）时氢气在单壁碳纳米管中的吸附过程，氢气分之间、氢气分子与碳原子之间的相互作用采用Lennard-Jones模型，其中，将氢气对整个碳纳米管中所有碳原子的作用进行加和，以获得氢气分子与单根给定半戏的碳纳米管的相互作用模型，研究和讨论了5种半径的碳纳米管在293K时的吸附等温线以及在293K和5MPa时给定半径的碳纳米管的吸附量随管间距离的变化。     

质子交换膜燃料电池材料

质子交换膜燃料电池是最接近商业化的一种燃料电池,最有希望作为未来电动汽车的发动机,近二十年取得了长足的发展.目前限制质子交换膜燃料电池进入商业化的最主要原因是成本和寿命两大问题,寻找和开发新型材料成为解决这两大问题、推进商业化进程的必然选择,也是质子交换膜燃料电池近些年来的研究重点和热点.本文对构成质子交换膜燃料电池的...     

碳钢在微生物介质中的腐蚀电化学行为

硫酸盐还原菌（SRB）生长代谢，溶液pH值从7．5下降到5．8，并在碳钢表面形成生物膜，改变了生物膜下碳钢表面的微环境，促进碳钢点蚀的形成，清除表面的腐蚀产物后，碳钢基体表面为分布不均匀的溃斑，发生严重的点蚀行为，而RB的活性和生物膜的结构诱发碳钢腐蚀的形成和生长，在微生物快速生长过程中出现明显的氢扩散电流峰，加剧碳钢的渗氢行为，采用电化学阻抗（EIS）研究了碳钢在微生物腐蚀过程中生物膜的结构与腐蚀相应的变化关系。     

采用交流阻抗法对质子交换膜燃料电池(PEMFC)电化学行为的研究

通过对PEMFC运行于不同状态下的交流阻抗分析,提出其等效电路可用LR₁[QR₂]表示.对各参数模拟表明,随放电电位升高感抗L下降,而系统电阻R₁和电荷转移阻抗R₂均呈上升趋势,改进催化层结构设计及在大电流运行时加大排水量有利于减小电池内部感抗;加湿温度上升有利于降低R₁和R₂,但低放电电位下R₂的偏离程度较大,电池内阻是LR₁[QR₂]的综合结果,在高放电电位时,随加湿温度上升内阻下降,低放电电位时内阻上升的原因在于水抑制了反应气体到达催化剂表面及电荷内部转移的过程,使电池内部趋向于电容状态.LR₁[QR₂]微观分析和宏观现象得到较好的统一,高放电电位时表现尤为明显.     

新型萘酐型磺化聚酰亚胺质子交换膜的合成

以新型磺化二胺单体, 1,4-双(4-胺基-2-磺酸基苯氧基)苯(DS-TBDA)与非磺化单体1,4′-二胺基二苯醚（ODA）、 1,4,5,8-萘四酸二酐(NTDA)为原料, 采用高温聚合法, 制备了一系列具有不同磺化度的萘酐型磺化聚酰亚胺(S-PI)质子交换膜材料, 并研究了材料性能与结构的关系. 磺化度超过33%时, 质子传导率可达到与Nafion膜同一数量级的水平, 而甲醇透过率均在2.85×10-7 cm2/s以下, 比Nafion膜低1-2个数量级. 研究结果表明, 该膜有望在直接甲醇燃料电池(DMFC)中获得应用.     

高比表面TiO2光催化剂的制备及产氢性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂合成了高比表面的TiO₂超细纳米粉体。采用XRD、TEM、BET分析方法对催化剂的物相、颗粒粒径及比表面积进行了表征，结果显示TiO₂的晶粒尺寸和比表面积与CTAB添加量和焙烧温度有关。重点考察了不同条件下制备的TiO₂系列光催化剂无氧条件下的光催化分解水产氢性能。实验结果表明，当CTAB与Ti的投料的物质的量之比为0.15，焙烧温度为450 ℃时，获得的晶粒尺寸为5.73 nm、比表面为150 m²·g^-1的TiO₂粉体具有最好的光催化产氢活性，测得的3 h内平均产氢速率为12.5 mL·h^-1。     

PEMFC催化剂的研究：自制Pt/C电催化剂的性质

研究了一种用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的自制Pt/C电催化剂(标记为THYT-1)的物理化学和电化学性质.将THYT-1电催化剂与E-TEK公司的同类电催化剂的组成、形态及电催化性能进行了比较.单电池测试结果显示, THYT-1的电催化性能优于E-TEK电催化剂. CV测试结果表明CO在这两种电催化剂上的电氧化性能相近；TEM分析表明两种催化剂上Pt晶粒在炭载体上呈均匀分布，平均粒径均为2～3 nm； XPS和XRD测试结果表明两种催化剂中Pt主要以金属态存在.这些数据表明THYT-1催化剂的物理化学性质与E-TEK公司的相类似.     

Preparation of a self-humidifying membrane electrode assembly for fuel cell and its performance analysis

A novel nano-porous material SiO2-gel was prepared. After being purified by H2O2, then protonized by H2SO4 and desiccated in vacuum, the SiO2-gel, mixed with Nation solution, was coated between an electrode and a solid electrolyte, which made a new type of self-humidifying membrane electrode assembly. The SiO2 powder was characterized by FTIR, BET and XRD. The surface of the electrodes was characterized by SEM and EDS. The performances of the self-humidifying membrane electrodes were analyzed by polarization discharge and AC impedance under the operation modes of external humidification and self-humidification respectively. Experimental results indicated that the SiO2 powder held super-hydrophilicity, and the layer of SiO2 and Nation polymer between electrode and solid electrolyte expanded three-dimension electrochemistry reaction area, maintained stability of catalyst layer and enhanced back-diffusion of water from cathode to anode, so the PEM Fuel cell can generate electricity at self-humidification m