铂纳米晶在升温过程中结构演化与熔化特征的原子级模拟研究

采用分子动力学方法结合量子修正Sutton-Chen型多体力场,对由{100}面和{111}面构成的十四面体Pt纳米晶在升温过程中的热稳定性和熔化机制进行了计算机模拟研究,并引入统计半径和Lindemann指数来分析它的结构和形状演化过程. 结果表明：该纳米晶在1500 K时形状开始发生变化,并在1700 K时转变为球形. 铂纳米晶粒在1500 K时开始出现表面预熔,在1650 K时表面完全熔化并开始向内部传播,最终在1730 K时整体熔化为液态粒子. 表面预熔的出现对形状转变的发生是有利的. 关键词： 纳米晶 结构 熔化 分子动力学     

固/液界面原位红外显微镜和步进扫描时间分辨FTIR反射光谱及其在纳米材料科学中的应用

结合红外显微镜和步进扫描FTIR光谱仪 ,发展了固 /液界面电化学原位显微镜红外反射光谱和步进扫描快速时间分辨FTIR反射光谱 ,并应用于纳米材料特殊性能和电化学反应动力学的研究。研制纳米结构Pt微电极 ,获得CO吸附的红外特征随纳米结构和纳米尺度变化的原位显微镜红外谱图。利用纳米结构Pt微电极的异常红外效应 ,显著提高电化学原位红外反射光谱的灵敏度 ,获得分辨率达 5 0 μs的步进扫描时间分辨光谱。不仅发展了固 /液界面显微镜原位红外反射光谱新方法 ,并且拓展了电化学原位红外反射光谱在纳米材料科学研究中的应用。     

电化学阻抗谱法研究Cu_6Sn_5合金负极相变过程

以粗糙铜箔为基底,采用一步电沉积法获得Cu-Sn合金,X射线衍射(XRD)测试结果显示其主要为Cu6Sn5合金相.扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明该合金表面由大量"小岛"组成,且每个"小岛"上存在大量纳米合金粒子.充放电测试结果表明,以该合金为锂离子电池负极,其初始放电(嵌锂)和充电(脱锂)容量分别为461和405 mAh·g-1.电化学阻抗谱测试结果显示,Cu6Sn5合金电极在阴极极化过程中分别出现了代表固体电解质界面膜(SEI膜)阻抗、电荷传递阻抗和相变阻抗的圆弧,并详细分析了它们的变化规律.     

铁、氮掺杂石墨烯/碳黑复合材料的制备及氧还原电催化性能

以高含氮量的2-氨基咪唑为氮源,三氯化铁为铁源,高比表面积的KJ600碳黑为载体,通过水热法制得氨基咪唑聚合物前驱体,再经二次高温热处理,制得石墨烯/碳黑复合材料. 透射电镜表征显示该材料为石墨烯纳米片与碳黑颗粒的复合结构. BET表征表明这是一种多孔结构,具有很高的比表面积（882 m²•g^-1）,这有利于暴露更多活性位点,并促进传质. XRD证实催化剂中存在石墨烯,且石墨烯结构是在第一次热处理过程中形成的. 电化学测试表明,该催化剂在酸性和碱性介质中都具有很高的氧还原电催化活性和低H₂O₂产率,并且在碱性介质中对甲醇小分子的抗毒化性能明显优于商业Pt/C催化剂,展示出在实际燃料电池系统中的应用潜力.     

Ru修饰Pd二十四面体纳米晶的合成及其甲醇电催化氧化性能

表面结构控制和表面异种金属修饰是调控催化剂反应性的重要方法。因此,我们结合高指数晶面结构的高反应性与表面修饰异种金属,合成具有{730}高指数晶面的钯二十四面体纳米晶,并通过循环伏安扫描电沉积法得到Ru修饰的钯二十四面体纳米晶。电化学测试结果表明,低的Ru覆盖度(θ_(Ru)=0.08)可显著提高对碱性介质中甲醇电氧化的催化性能。电化学原位红外光谱结果表明,少量Ru的修饰没有减少CO的生成,而是促进了低电位下甲醇氧化成甲酸根。     

温度对尖晶石LiMn2O4中锂离子嵌脱过程的影响

运用电化学阻抗谱研究了商品化尖晶石LiMn₂O₄电极在1 mol/L LiPF₆-EC(碳酸乙烯酯):DEC(碳酸二乙酯)电解液中―10～30 ℃范围内的阻抗谱特征、固体电解质相界面(SEI)膜阻抗、电子电阻和电荷传递电阻等随温度的变化. 研究结果表明, 尖晶石LiMn₂O₄电极的阻抗谱特征与温度有关, 随温度的升高, 与活性材料电子电导率相关的半圆和与SEI膜相关的半圆会发生重叠而成为一个半圆. 通过选取适当的等效电路拟合了实验所得的电化学阻抗谱数据, 测得尖晶石LiMn₂O₄电极在1 mol/L LiPF₆-EC:DEC 电解液中, 锂离子迁移通过SEI膜的离子跳跃能垒平均值为15.49 kJ/mol; 电子电导率的热激活化能平均值为24.21 kJ/mol; 嵌入反应活化能平均值为53.07 kJ/mol.     

碱性溶液中纳米钯膜电极表面CO、CN-吸附的红外反射光谱研究

以原位ＦＴＩＲ反射光谱研究碱性介质中ＣＯ和ＣＮ＾－在纳米Ｐｄ膜电极上的吸附和共吸附,进一步揭示了纳米薄膜材料的异常红外效应和ＣＯ与ＣＮ＾－共吸附时的相互作用规律。     

Pt及其修饰电极上甲醇吸附和氧化的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平 (EQCM )研究了 0 .1mol·L- 1H2 SO4 溶液中甲醇在Pt电极和以Sb ,S不可逆吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程 .结果表明甲醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系 .Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧 ,可显著提高甲醇电催化氧化活性 .与Pt电极相比较 ,Sb吸附原子修饰的Pt电极使甲醇氧化的峰电位负移了 0 .13V .相反 ,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种 ,抑制了甲醇的电氧化 .本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据     

乙腈溶液中锇氮化合物电化学诱导桥氮偶联过程的原位FTIR反射光谱研究(英)

采用原位 红外反射 光谱（ｉｎ＿ｓｉｔｕ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ Ｓ） 结合紫 外可见 光谱（ Ｕ Ｖ／ Ｖｉｓ） 和 电化学循 环伏安技术（ Ｃ Ｖ） ,研究了［ Ｏｓ Ｖ Ｉ（ Ｎ）（ Ｎ Ｈ３） ４］（ Ｃ Ｆ３ Ｓ Ｏ３） ３ 的 电化 学诱 导桥 氮偶 联过 程． 首次 在 Ｐｔ 电 极上检测到桥 氮 混 合 价 锇 物 种［ Ｏｓ＿ Ｎ ≡ Ｎ＿ Ｏｓ］ 及 其 随 电 位 的 变 化 过 程 ． 在 约 ２ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ 〔 Ｏｓ Ｖ Ｉ（ Ｎ）（ Ｎ Ｈ３） ４〕（ Ｃ Ｆ３ Ｓ Ｏ３） ３ ＋ ０ ．１ ｍ ｏｌ／ Ｌ Ｔ Ｂ Ａ Ｈ 的乙腈溶 液中,选 取０ ．４ ～－ １ ．０ Ｖ 电位 区间 １００ ｍ Ｖ／ｓ 扫描速度 ,对 Ｐｔ 或 Ｇ Ｃ 电 极进行电 化学循环 伏安处 理,处 理 后的 电极 表 面均 可积 累 一层 深绿 色 的沉积物,表 明电化 学诱导 Ｎ＿ Ｎ 偶联效 应已在 电极上 发生, 并形 成了 混合 价 桥氮 络合 物． 同时 ,在 上述过程中 所生成 的混合价 锇氮物种 ,有可能 较强地 吸附在电 极表 面,且 形成 一定 厚度 的表 面层, 从而减缓了 体系中 Ｏｓ Ｖ Ｉ≡ Ｎ 物种在电 极上的 继续还 原．同 时可 以看 到,随 着 Ｃ Ｖ 的 不 断进 行,溶 液 颜色将逐渐 地由黄变 绿．经过 长时间（ 约     

《燃料电池体系》（Fuel Cell Systems）

《燃料电池体系》（ＦｕｅｌＣｅｌｌＳｙｓｔｅｍｓ）本书由美国德克萨斯Ａ＆Ｍ大学的Ａ．Ｊ．Ａｐｐｌｅｂｙ教授主编,ＰｌｅｎｕｍＰｒｅｓｓ出版社１９９３年出版。全书除前言和后记外,共分１３章,从不同角度论述燃料电池的基础、体系、技术、设计、应用、发展,以...