燃料电池铂钴锰合金催化剂的制备及性能

为提高PtCo/C合金催化剂的电化学性能,采用微波法合成铂钴锰催化剂前驱体,经高温热处理形成合金,最后通过酸处理得到铂钴锰合金催化剂(PtCoMn/C)。电化学测试结果表明:适量锰的添加可提升PtCo/C催化剂的活性和耐久性。PtCoMn/C催化剂在 0.9 V(vs RHE)电压下的质量比活性(MA)达到 0.666 A·mg_Pt^-1,是传统 Pt/C 的 2.66 倍,是 PtCo/C 催化剂的 1.30 倍。在30 000圈催化剂加速耐久性测试中,PtCoMn/C合金催化剂的电化学活性面积(ECSA)和质量比活性(MA)仅下降6.9%和27.1%,均远低于Pt/C催化剂。     

燃料电池电极制作方法的研究

对燃料电池,性能良好的催化剂至关重要,它决定着大电流密度放电时的性能、成本和运行寿命［１］．但因电极上的反应是气、液、固三相反应,所以必须制备出高效的、结构合理的气体电极［２～３］,减小气相、液相传质阻力,提高三相接触性能,降低电极极化．Ｋ．Ｍｕｎｄ等［４～５］所制作的电极,气体扩散距离长,溶解气体的扩散电阻大．Ｒ．Ｐ．Ｉｃｚｋｏｗｓｋｉ等人［６］用ＰＴＦＥ（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ,聚四氟乙烯）作疏水剂,在整个气体反应层制成气体扩散通道,改善了电极性能．后来,Ｓ．Ｍｏｔ…     

齐墩果酸衍生物的合成

通过酯化、醚化和酰胺化反应修饰齐墩果酸的3-OH或28-CO2H,合成了26个齐墩果酸衍生物,其中23个未见报道,其结构经1HNMR和MS表征。     

氧-硼共修饰多壁碳纳米管载铂催化剂的制备及氧还原活性

采用一种简便的方法,合成了氧-硼共修饰的多壁碳纳米管材料,以此为载体制备的铂基催化剂具有更小的铂粒径、更高的电化学表面积(40 m²·g_Pt^-1)和更高的氧还原活性(0.3 A·mg_Pt^-1)。氧、硼在提高碳纳米管的载体分散性、控制铂颗粒的均匀性和粒径、促进氧还原反应的氧吸附/解离方面发挥着重要的作用。     

高CO耐性的金属间PtBi纳米片用于甲醇电氧化

我们通过热注入的方法制备了一种高CO耐性的金属间PtBi纳米片。所制备的金属间PtBi纳米片在甲醇氧化反应(MOR)中展现出优异的催化性能和良好的稳定性能,最大的质量活性高达4.09 A·mg_Pt^-1,接近商业Pt/C的3.2倍。计时电流-时间(I-t)稳定性测试之后,活性仅仅衰减5.7%,远低于商业Pt/C。CO吸附-脱附(CO-Stripping)曲线和循环伏安演变(CV-Evolution)曲线证实了金属间PtBi纳米片高的CO耐受性。     

一种可高温运行的离子液体电解质燃料电池

本文采用N-甲基咪唑为原料通过溴盐的中间步骤合成了1-乙基-3甲基咪唑磷酸二氢盐([Emim]H₂PO₄)离子液体。首先利用元素分析和核磁共振确定了其组成,并测量了该离子液体的粘度和电导性能,然后使用多孔的聚偏氟乙烯作为支撑制备了离子液体电解质复合膜,120 ℃时通过交流阻抗测得其电导率为2.7×10^-2 S·cm^-1。最后将该复合膜组装在单电池中测试了不同温度下的性能,常压下120 ℃时可获得0.85 mW·cm^-2的功率密度,结果表明该复合膜的质子传导可以完全不依赖水,从而能够实现高温操作。     

燃料电池铂钴锰合金催化剂的制备及性能

为提高PtCo/C合金催化剂的电化学性能,采用微波法合成铂钴锰催化剂前驱体,经高温热处理形成合金,最后通过酸处理得到铂钴锰合金催化剂(PtCoMn/C)。电化学测试结果表明:适量锰的添加可提升PtCo/C催化剂的活性和耐久性。PtCo Mn/C催化剂在0.9 V(vs RHE)电压下的质量比活性(MA)达到0.666 A·mg_Pt^-1,是传统Pt/C的2.66倍,是PtCo/C催化剂的1.30倍。在30 000圈催化剂加速耐久性测试中,PtCoMn/C合金催化剂的电化学活性面积(ECSA)和质量比活性(MA)仅下降6.9%和27.1%,均远低于Pt/C催化剂。     

Pt-TiO2/Graphene催化剂的氧还原和甲醇氧化电催化性能研究

以二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛（TBA）和氧化石墨烯（GO）为前驱体,通过水热法合成出不同TiO₂含量的TiO₂/Graphene（TiO2/G）复合材料,随之用微波醇热法还原Pt前驱体可得Pt-TiO₂/G催化剂. 实验结果表明,TiO₂可与Pt相互作用,添入适量TiO₂的Pt-TiO₂/G催化剂具有较高的氧还原电催化活性及甲醇氧化的电催化活性与稳定性. 但TiO₂电导率偏低,过量TiO₂的添入反而使其电催化性能降低.     

空气自呼吸式直接甲醇燃料电池的环境适应性研究

针对空气自呼吸式(Air breathing)直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)阴极直接暴露在空气中的特性,重点研究了不同空气环境条件下例如湿度、温度等因素对电池性能的影响.结果表明,DMFC对环境湿度的变化并不敏感,这是由于阳极侧甲醇溶液中水的渗透使得质子交换膜和阴极一直保持相对稳定的水含量.又从可视化方法发现,反应生成的水在阴极大部分以液态形式存在,靠重力的因素排出电池,这对阴极集流板的结构设计具有重要的指导作用.此外,环境温度对电池性能具有明显的作用.环境温度为40℃时,单电池的最大功率密度接近30 mW.cm-2,是10℃时电池功率密度的3倍.     

灯盏乙素苷元醚类衍生物的合成

以灯盏乙素为原料,通过水解与醚化反应合成了三个灯盏乙素酯类中间体与13个灯盏乙素苷元醚类衍生物(4a～4m),其结构经1H NMR和MS表征,其中4d,4f～4m为新化合物。