富勒烯电化学研究

对１９９０年对来富勒烯电化学的文献进行了综述，总结了Ｃ６０、Ｃ７０和Ｃ７８及其衍生物在溶液、固体和薄膜中电还原、电氧化和光电化学的热力学和动力学，讨论了溶剂、支持电解质和温度等影响因素的作用机理，介绿了有关研究中现场和非现场表征测试的结果。     

晶碳,微晶碳与社会

工业金刚石消费量已成为衡量一个国家工业化程度的标准之一。制作铅笔芯的石墨现已广泛用于冶金、机械、电气、化学等工业,至本世纪束,它仍是畅销货。我国是首先用煤、焦炭炼铁的国家,也是三大产煤国之一。煤为人类提供多种宝贵原料,并将再次成为世界主要能源。活性炭具有极强的吸附性、特殊的催化性和较高的物理、化学稳定性,正在食品、医药、化学、石油、环保等工业中起着重要作用。     

Fullerene的译名及有关问题

Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ的译名及有关问题王宗睦（吉林大学分子生物学系长春１３００２３）Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ是当前理论化学和有机化学研究的热点之一，并且已经写进Ｍｏｒｒｉｓｏｎ－Ｂｏｙｄ的《有机化学》最新版中￣［１］。然而，迄今为止，还没有哪个化学名词象Ｆｕｌ...     

Studies of the Total Synthesis of Epothilone B and D:A Facile Synthesis of C7-C14 and C15-C21 Fragments

A mild and highly efficient synthesis of C7-C14 and C15-C21 fragments of epothilone B and D is described in which racemic C7-C14 fragment is prepared from nerol through four steps and C15-C21 fragment is obtained from 1,3-dichloroacctone.thioacetamide and propionaldehyde.     

广州大气细粒子中有机碳、元素碳和水溶性有机碳的分布特征

在广州市中山大学采样点进行了为期1年的大气细粒子(PM2.5)采样,监测分析得到PM2.5及有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性有机碳(WSOC)等组分的质量浓度,并进行了比较和评价分析。结果表明广州市细粒子碳污染较严重。对OC、EC和WSOC质量浓度的月变化和季节变化特征进行了讨论,并分析了原因。OC、EC浓度相关性好,表明OC、EC来源大部分相同。根据OC/EC比值,估算二次有机碳(SOC)量,结果是SOC占OC的1/3。讨论了SOC和SOC/OC比值的季节分布,结果证明SOC夏季生成比冬季多。     

C40,Nb@C40^＋,La@C40^＋的从头算研究

用量子化学从头算方法研究了Ｃ４０、Ｎｂ＠Ｃ４０＾＋，Ｌａ＾＠Ｃ４０＾＋的几何构型和电子结构，Ｃ４０最稳定构型具有Ｄ２对称性。Ｌａ和Ｎ原子内含于Ｃ４０笼中，形成金属夹心碳笼Ｎｂ＠Ｃ４０＾＋、Ｌａ＠Ｃ４０＾＋。Ｃ４０结合能大于Ｍ＠Ｃ４０＾＋（Ｍ＝Ｎｂ，Ｌａ）。     

多色荧光碳点的制备新进展

碳点(碳量子点)是在紫外-可见光吸收区域具有有效吸收的、可多色发光的新型碳纳米材料,在生物医学、环境能源和催化领域有着重要的研究应用前景。但是,在过去的10年中,无论是自上而下还是自下而上的方法,所制备碳点的发光大部分集中在蓝光-橙光范围。最近,随着制备方法的改进,有多种方法制备出了红光或近红外发光的碳点。本文简述了近3年来各类代表性的制备碳点的方法,并主要介绍了红光或近红外发光碳点的制备新进展。     

富勒烯C60／C70的制备化学

评价了富勒烯制备化学的研究与进展，阐述了未来工业规模生产富勒烯的发展动向与前景，着重对有机合成制备Ｃ６０的研究进行了探讨。     

管式电解质支撑型直接碳固体氧化物燃料电池的浸渍法制备及电性能

管状电解质支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)具有稳定性高、电极选择范围广、易封接等优点,很适合应用于直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)现阶段的基础研究中。为实现管状电解质支撑型SOFC的便捷制备,本研究开发了管状YSZ(钇稳定化氧化锆)电解质支撑膜的浸渍法制备工艺。组装了电极材料为Ag-GDC(钆掺杂氧化铈)的电解质支撑型SOFC单电池。测试了单电池分别以加湿氢气和担载5%(w,质量分数)Fe的活性炭为燃料,环境空气为氧化剂的电性能。电池的开路电压接近理论值,且扫描电镜分析结果表明电解质膜致密。单电池以活性碳为燃料在800°C取得了280 m W?cm~(-2)的最大功率密度,接近其以加湿氢气为燃料的330 m W?cm~(-2)。交流阻抗谱结果表明YSZ电解质的欧姆电阻是影响电池性能的主要原因。DC-SOFC以恒电流1 A放电,运行了2.1 h,燃料利用率为36%。DC-SOFC二次装载碳燃料后的电性能几乎与初次的性能一样,表明制备的YSZ电解质支撑膜可稳定的应用于DC-SOFCs中。分析了DC-SOFC放电过程中电性能衰减的机制。     

千瓦级熔融碳酸盐燃料电池堆

1.5kW级熔融碳酸盐燃料电池（molten carbonate fuel cell,MCFC）堆由15个电极面积为250mm×400mm的单电池组成.系统采用内部分配方式供给气体,通过设在电池堆上、下部和四个侧面的电炉丝进行加热.在常压和650℃条件下,分别以氢气和空气作燃料和氧化剂,经过4次热循环,电池堆的开路电压依然保持在16.33V,在运行144h后,电池堆在150mAcm^-2放电时,其峰值输出功率为1.48kW,在工作电压10.5V（平均每个单电池的工作电压为0.7V）条件下输出功率基本不变,达到825W.     

以丁烷为燃料的便携直接火焰固体氧化物燃料电池堆的研究(英文)

以丁烷液化气为燃料,以固体氧化物燃料电池为电源,可以进行全天候的充电,是未来理想的充电模式。研究了以丁烷为燃料的可以便携的直接火焰燃料电池堆。该电池结构和电性能分别用扫描电子显微镜SEM和电化学工作站进行了表征。该电池堆由3片以Ni/YSZ为阳极支撑形的单电池构成。该电池堆操作开路电压为2.1 V,最大输出功率为0.24 W,可带动小风扇连续运行超过4 h。运行4 h后电池阳极没有积炭发生,说明该电池可以连续运行多个小时,可用作便携充电电源。     

固体氧化物燃料电池直接以焦炭为燃料的电性能

直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）是一种潜在的固体碳燃料高效率、低污染发电技术。本研究报道了将工业焦炭直接用作管式DC-SOFC燃料的研究。制备了电极材料为Ag-GDC （钆掺杂氧化铈）的YSZ （钇稳定化氧化锆）电解质支撑型管式固体氧化物燃料电池（SOFC）。采用拉曼光谱、扫描电镜和X射线能谱仪对焦炭燃料进行了性质表征。结果表明,焦炭燃料呈微米级的颗粒状,并含有大量对Boudouard反应有利的缺陷结构。电池以纯焦炭为燃料在850℃取得的最大功率密度为149mW/cm²,在碳燃料表面负载能提高Boudouard反应速率的Fe催化剂后,最大功率密度提高至217mW/cm²。通过电化学测试和尾气表征,分析了恒电流放电过程中电池的性能衰减机制。测试结果证明了将焦炭直接用作全固态DC-SOFC的燃料产生电能的可行性。     

A verification of the reaction mechanism of direct carbon solid oxide fuel cells

Anode-supported tubular solid oxide fuel cells (SOFCs) with Cu–CeO₂–yttria-stabilized zirconia (YSZ) anode, YSZ electrolyte film, and silver cathode were fabricated. The cells were tested with 5 wt% Fe-loaded activated carbon and dry CO, respectively, and their performances were compared to verify the reaction mechanism of direct carbon SOFCs (DC-SOFCs). The corresponding current–voltage curves and impedance characteristics of the cells operating on these two different fuels were found to be almost the same at high temperatures, demonstrating the presumed mechanism that the anode reaction of a DC-SOFC is the electrochemical oxidation of CO, just as in a SOFC operated directly on CO. Some experimental evidences including the difference in open circuit voltage at different temperatures and the operating stability of the cells were analyzed in detail.     

直接碳固体氧化物燃料电池

碳是重要的能量载体. 直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）是一种直接使用固体碳为燃料的能量转换装置,通过电化学反应,DC-SOFC可将碳所蕴含的化学能直接而连续地转换成电能,转换效率高,产生的CO₂浓度高,易于捕集和后续处理. 本文系统地介绍DC-SOFC的结构组成、工作原理、研究现状和发展趋势,重点介绍了作者课题组在DC-SOFC研究方面的成果和进展,包括单电池和电池组的研制、采用生物质碳和煤炭为燃料时的性能和DC-SOFC在气电联产中的应用探索.     

以椰壳生物质炭为燃料的直接炭固体氧化物燃料电池

通过热裂解制得椰壳炭,表征了其结构和组成,并将其用于电解质为钇稳定化氧化锆（YSZ）、电极材料为银和钆掺杂氧化铈（Ag-GDC）的固体氧化物燃料电池（SOFC）的燃料,对所构成的直接炭固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）的性能进行了测试研究。结果表明,所制得的椰壳炭颗粒粒径在微米级别,具有介孔结构,而且椰壳炭中含有K、Ca等元素,可用作Boudouard反应催化剂。当使用椰壳炭作为DC-SOFC燃料时,在800 ℃下电池最大功率密度为255 mW/cm²;负载Fe催化剂后,最大功率密度提升为274 mW/cm²。以0.5 A/cm²的恒电流放电,0.5 g负载Fe椰壳炭燃料电池能够连续工作17.6 h,燃料利用率为39%,表明椰壳炭作为DC-SOFC燃料具有优异的性能和潜力。     

1kW熔融碳酸盐燃料电池组研制

1kW熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)组由有效电极面积为 2 4 0mm× 140mm的 30个单电池组成 .系统采用内部分配方式供给气体 ,通过设在电池组底部和四个侧面的电炉丝进行加热 .在常压和 65 0℃条件下 ,分别以氢气和空气作燃料和氧化剂 ,放电电流密度为 15 0mA/cm2 时 ,平均每电池的输出电压达到 0 .7V .在运行的 30 0h内 ,电池组峰值输出功率达到 1.0 6kW .     

An investigation on the kinetics of direct carbon solid oxide fuel cells

A direct carbon solid oxide fuel cell (DC-SOFC) is an all-solid-state electricity generation device that operates directly with solid carbon as fuel, without any liquid medium and feeding gas. Tubular electrolyte-supported solid oxide fuel cells (SOFCs), with silver-gadolinium doped ceria (Ag-GDC) as both anode and cathode materials, are fabricated and operated directly with activated carbon as fuel. The kinetics of the DC-SOFCs is carried out through analyzing the correlations of the cell reaction rates to the emitting rates of CO and CO₂. It turns out that higher operating current corresponds to higher rates of consuming and producing CO, through electrochemical oxidation at the anode and the Boudouard reaction at the carbon fuel, respectively. The rate of consuming CO can be maintained constant by controlling the operating current while the rate of producing CO decreases with time because of carbon consumption. When the CO producing rate becomes smaller than the CO consuming rate, the operation will be terminated. Compared to the rates of the chemical reactions, the diffusion rates of CO and CO₂ are so fast that their impeding effect on the cell performance can be neglected.     

以活性炭为燃料的固体氧化物燃料电池(英文)

采用注浆成型法制备了管状电解质支撑的固体氧化物燃料电池(SOFC),电解质材料为YSZ,阳极和阴极材料都采用银.将活性炭不加任何气体直接用作电池的燃料.电池的有效面积为2.5cm2,在800℃时给出最大功率为16mW,其开路电压随温度的变化与理论结果一致.此电池在30mA的恒电流下连续稳定运行了37h,通过电化学反应消耗了加入电池中碳燃料的42%(w),证明了电池的工作是可以自维持的.与使用石墨燃料的SOFC相比,此电池的运行稳定性得到了明显的提高,因为活性炭比石墨具有大得多的微孔率和表面积.电池运行37h后很快衰减,燃料烧结和燃料量减少造成碳表面积减小可能是衰减的主要原因.电化学阻抗谱测试结果表明电池的极化电阻在电池的总损耗中占主导.通过对电池反应机理进行分析,认为发生在阳极/电解质界面的CO电化学氧化反应和发生在碳燃料表面的Boudouard反应构成的循环维持了电池的运行,因此通过添加促进上述两个反应的催化剂,可提高电池的性能.