中温平板型固体氧化物燃料电池研究

采用流延法制备Ni/YSZ阳极支撑体 YSZ电解质复合膜素坯.经等静压,共烧结而得到的复合膜,其YSZ电解质层的厚度在1530μm之间,面积大于100cm2.再将由柠檬酸盐法合成的Ce0.8Sm0.2O1.9(CSO)和固相法合成的La0.6Sr0.4CoO3(LSCO)相继沉积到YSZ膜上形成有CSO中间层的复合阴极,从而构成Ni/YSZ/CSO/LSCO的中温平板型固体氧化物燃料(单体)电池,其中Ni/YSZ为阳极,CSO是中间层,LSCO为阴极.以H2作燃料气,O2为氧化气,850℃下,该单电池开路电压达1.1V,最大输出功率密度0.2W/cm2.本文还对该单电池复数阻抗谱进行了分析讨论.     

低浓度干甲烷在SOFC Ni-YSZ阳极上的反应

向Ni-YSZ/YSZ/LSM(Ni-Y2O3稳定的ZrO/YSZ/La0.85Sr0.15MnO3-δ)电池阳极通入不同浓度的干甲烷,利用气相色谱对阳极尾气进行原位检测,研究在不同电流密度下,干甲烷在Ni-YSZ阳极上所发生的反应.通过理论开路电压和实测开路电压的比较、阳极尾气的定量分析以及CH4在Ni基阳极上基元反...     

YSZ传导膜H_2S固体氧化物燃料电池

研究了Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)氧离子传导膜H2S固体氧化物燃料电池性能。掺杂NiS、电解质、Ag粉和淀粉制备了双金属复合MoS2阳极催化剂,掺杂电解质、Ag粉和淀粉制备了复合NiO阴极催化剂,用扫描电镜对YSZ和膜电极组装(MEA)进行了表征,比较了不同电极催化剂的性能和极化过程,考察了不同温度对电池性能的影响。结果表明,双金属复合MoS2/NiS阳极催化剂在H2S环境下比Pt和单金属MoS2催化剂稳定,复合NiO阴极催化剂比Pt性能好,在电极催化剂中加入Ag可显著提高电极的导电性;与Pt电极相比,复合MoS2阳极和复合NiO阴极催化剂的过电位较小,阳极的极化比阴极侧小;温度升高,电池的电流密度与功率密度增加,电化学性能变好。在750℃、800℃、850℃和900℃及101.13 kPa时,结构为H2S、(复合MoS2阳极催化剂)/YSZ氧离子传导膜/(复合NiO阴极催化剂)、空气的燃料电池最大功率密度分别为30 mW/cm2、70 mW/cm2、155 mW/cm2及295 mW/cm2、最大电流密度分别为120 mA/cm2、240 mA/cm2、560 mA/cm2和890 mA/cm2。     

Pt／钇稳定氧化锆固体电解质在高温下的电化学性质

用交流阻抗技术研究了二电极、三电极Ｐｔ／钇稳定氧化锆（简称ＹＳＺ）高温固体电化学体系．开路电位下，Ｐｔ／ＹＳＺ体系只有一个阻抗半圆，对应于电极体系的电化学活化控制过程，极化电阻随温度变化的表观活化能为１７１．５ｋＪ／ｍｏｌ．Ｐｔ／ＹＳＺ界面的双电层电容约为３００μＦ／ｃｍ２．阳极极化下，交流阻抗极化电阻显著减小；阴极极化下，极化电阻反而增大，并出现浓差控制现象．     

镧改性镍基阳极固体氧化物燃料电池

研究了镧改性镍基阳极的组成与结构及其电化学性能.XRD结果显示,镧可以与氧化镍反应生成LaNiO3,在复合阳极中可以与氧化锆反应生成La2Zr2O7.SEM结果显示,当镧含量为10%（摩尔比）时,复合阳极的颗粒较小,分布均匀;添加镧可以较好地阻止镍与氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）的烧结长大,而且很好地改善镍与YSZ的界面接触;镧改性阳极的微结构得到了明显的改善,大大降低了电池的极化电阻,提高了电池性能,电池在800℃时的最大功率密度由添加前的1.33W/cm2提高到1.61W/cm^2.但当添加过量的镧（20%摩尔比）时,因较多的La2Zr2O7生成,使电池的欧姆和极化电阻明显增加,电池性能降低.     

NiO晶粒尺寸对SOFC阳极电化学性能的影响

用溶胶凝胶法合成了具有高比表面积的纳米粒子NiO,用固相合成法制备了NiO-YSZ复合材料.阻抗谱测试表明,含纳米尺寸NiO的复合材料的极化电阻更小,电导率更高.以质量分数为55%的NiO-YSZ为阳极材料,并将其封接成单电池.结果表明,含纳米尺寸NiO的复合阳极制成的单电池,其输出功率更高,短路电流更大.通过减小NiO晶粒尺寸,可增大阳极三相反应界面长度,并获得性能优良的阳极材料.     

NiO-YSZ-石墨水系浆料的研制及其在注浆成型制备固体氧化物燃料电池中的应用

Ni-YSZ(钇稳定氧化锆)金属陶瓷普遍被用作固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极材料,其氧化物浆料的性质对湿法制备的SOFC的性能具有重要影响. 通过zeta 电位分析,研究了NiO-YSZ双分散相水系浆料的稳定性. 对六种分散剂作用于NiO、YSZ 表面的zeta 电位进行研究,发现采用的阴离子分散剂和两性分散剂使NiO 和YSZ在水中带有相反电荷而引起迅速絮凝; 采用阳离子分散剂聚二烯二甲基氯化铵(PDAC)时,NiO 和YSZ因带有正电荷相互排斥而稳定分散于水中,在此基础上,加入作为SOFC阳极造孔剂的石墨,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为石墨的分散剂,制备出了NiO-YSZ-石墨的稳定水系浆料. 采用此浆料通过注浆成型制得阳极支撑管,进而组装成SOFC单电池. 该单电池在800℃时最大功率密度达到509 mW·cm^-2; 扫描电镜(SEM)分析表明电极与电解质间接触良好,阳极孔洞分布均匀.     

NiO-YSZ-石墨水系浆料的研制及其在注浆成型制备固体氧化物燃料电池中的应用

Ni-YSZ(钇稳定氧化锆)金属陶瓷普遍被用作固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极材料,其氧化物浆料的性质对湿法制备的SOFC的性能具有重要影响.通过zeta电位分析,研究了NiO-YSZ双分散相水系浆料的稳定性.对六种分散剂作用于NiO、YSZ表面的zeta电位进行研究,发现采用的阴离子分散剂和两性分散剂使NiO和YSZ在水中带有相反电荷而引起迅速絮凝;采用阳离子分散剂聚二烯二甲基氯化铵(PDAC)时,NiO和YSZ因带有正电荷相互排斥而稳定分散于水中,在此基础上,加入作为SOFC阳极造孔剂的石墨,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为石墨的分散剂,制备出了NiO-YSZ-石墨的稳定水系浆料.采用此浆料通过注浆成型制得阳极支撑管,进而组装成SOFC单电池.该单电池在800°C时最大功率密度达到509 mW·cm-2;扫描电镜(SEM)分析表明电极与电解质间接触良好,阳极孔洞分布均匀.     

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.     

薄膜型中温固体氧化物燃料电池 (SOFC)研制及性能考察

用一种廉价的湿化学方法 ,在Ni_YSZ阳极基膜上制备出致密的YttriaStabilizedZirconia(YSZ)薄膜 .薄膜的厚度约为 10 μm ,致密均匀 ,无裂纹等缺陷 .以Ni_YSZ阳极基膜 ,YSZ薄膜和锶掺杂锰酸镧阴极 (LSM )组装的SOFC单电池 ,在 80 0℃下功率密度达 0 1W /cm2 .研究分析表明 ,YSZ薄膜的IR降 (包括电极 /YSZ薄膜的接触电阻 )较小 ,不是影响电池性能的主要因素 ,大的阳极过电位是影响电池性能的主要因素 .     

氧化石墨烯还原程度的控制

石墨烯作为只有一个原子层厚度的二维碳材料,具有优异的柔韧性、导电性等一系列优点,从而广泛应用于许多领域。氧化还原法是最常用且最有前景的石墨烯制备方法,然而在氧化过程中,大量含氧官能团的生成破坏了石墨烯的共轭结构,因此需要去除含氧官能团得到还原氧化石墨烯,以修复结构、恢复其高导电性。而许多领域运用石墨烯时,既需要其具有高导电性,又有一定量的含氧官能团或缺陷。因此,控制氧化石墨烯的还原程度尤为必要,既要充分利用含氧官能团的优点并保证石墨烯的导电性,又要根据石墨烯的应用需求,得到官能团种类及含量可控的还原氧化石墨烯,从而实现石墨烯材料的多元化应用。本文综述了近年来化学还原法、热还原（包括热退火和水/溶剂热还原）法和电化学还原法控制氧化石墨烯还原程度的研究现状,总结了几种方法的还原机制和效果以及部分还原氧化石墨烯的应用并进行了展望。     

Application of thermal analysis to study smelting reduction kinetics

A thermal analysis study on the reduction of iron oxide rich slags under different conditions is presented in this paper. The effects of important process variables such as time, temperature, lime-silica ratio, FeO level in slag etc. are discussed. It is shown that the mechanism of reduction by externally added graphite is different from that by a carbon saturated bath although the activation energy values are similar.     

Electrochemical reduction of nitrotetralones

The electrochemical reduction of three nitrotetralone derivatives by tast and differential pulse polarography and cyclic voltammetry in a wide pH range was studied. In aqueous media, the reduction of mono- and dinitrotetralone follows the general pattern of reduction of aromatic nitro compounds: the nitro group is reduced in a four-electron step to a hydroxylamine group. However, in mixed media this reduction differs from that of other nitrobenzenes, due to the fact that the formation of the nitroradical anion was not observed. The reduction of the acetoxy derivative was studied only at alkaline pH, because it suffered acid hydrolysis. The ionization pK of the protonatable groups were polarographically obtained.     

全氟萘烷的化学还原与电化学还原

全氟碳化合物 ( PFCs)是分子中与碳原子相连的氢 (官能团中的除外 )全部被氟原子取代的有机氟化合物 .由于氟元素的电负性最大 ,所以 C— F键的键能很大 ( 4 80～ 5 30 k J/mol) ;PFCs与相应的碳氢化合物相比 ,C— F键的键长 ( 0 .1 3nm)与 C— H键的键长 ( 0 .1 nm)接近 ,而且氟原子的范德华半径( 0 .1 5 nm)与氢原子的范德华半径 ( 0 .1 2 nm)也非常接近 ,所以当碳氢化合物中的氢原子被氟原子取代而形成全氟碳化合物后 ,结构上不会发生太大的变化 [1] ;但是全氟碳化合物的物理化学性质与原来碳氢化合物的物理化学性质有显著差异 ,表…     

Progress on the Photocatalytic Reduction Removal of Chromium Contamination

Rapid industrialization leads to increased wastewater discharge encompassing hexavalent chromium (Cr(VI)), which leads to serious environmental problems of toxicity and potential carcinogenicity. Removal of these species is normally carried out by ion‐exchange, precipitation, membrane filtration, sorption, photocatalytic reduction, etc. This review mainly focuses on the photocatalytic and photoelectrocatalytic (PEC) reduction of Cr (VI), because of their advantages over other methods such as reduced risk of secondary pollution by non‐reduced Cr (VI), no sludge formation, no need for a large amount of chemical reagents, clean and easy installation. The main factors influencing the photocatalytic reduction efficiency of Cr (VI) such as catalyst activity, solution pH, Cr adsorption on the catalyst and additives, are briefly discussed. Finally, a special emphasis is provided to the photoelectrocatalytic (PEC) reduction of Cr (VI).     

再燃煤粉的NO还原特性研究

实验研究了原煤、煤焦以及煤在不同气氛下受热得到的气体产物对NO的还原特性。结果表明,原煤的NO还原能力不仅与其挥发分含量有关,还与煤中的矿物质有关;制焦气氛中的O2能改变煤焦对NO的还原能力,其改变与煤种有关。高挥发分煤所释放的挥发性产物对NO的还原率也高, 但Tongchuan(TC)煤除外。TC煤的挥发分含量不高,但由TC煤得到的挥发物对NO的还原率与高挥发分的Sanxie(SX)和Shenmu(SM)煤释放的挥发物相当。煤在N2环境下所释放的气体产物对NO的还原能力比CO2气氛下释放的气体产物对NO的还原能力强,但TC煤除外。同样,制气气氛中的氧对燃煤挥发物的NO还原能力的影响也很大,这种影响与煤种有关。     

A convenient synthesis of 2-methyl-3-oxoheptane-1,7-dicarboxylic esters and amides

A range of simple derivatives of 2-methyl-3-oxoheptane-1,7-dicarboxylic acid have been prepared by Birch reduction/methylation of 2,6-dimethoxybenzoic acid derivatives followed by solvolysis.     

两种制备铂纳米颗粒方法的比较

用乙醇回流及NaBH4还原两种方法制备了Pt纳米颗粒,用UV Vis光谱、TEM对铂纳米颗粒进行了表征,比较了两种合成方法的特点.     

Oxygen reduction at the surface of glassy carbon electrodes modified with anthraquinone derivatives and dyes

The preparation, electrochemical and catalytic behaviour of glassy carbon electrodes modified by anthra-9,10-quinone, its amino derivatives and dyes were investigated. The stability of the modified electrodes was studied by cyclic voltammetry in acidic and neutral media. The electrocatalytic ability of the modified electrodes for the reduction of dioxygen to hydrogen peroxide was examined by cyclic voltammetry, chronoamperometry and chronocoulometry techniques. The influence of pH on the electrochemical and catalytic behaviour was studied and pH 5.0–8.0 was chosen as the optimum working pH by comparing the shift in oxygen reduction potential. The anthraquinone-adsorbed glassy carbon electrodes possess excellent electrocatalytic abilities for dioxygen reduction with overpotential ranging from 280 to 560 mV lower than that at a plain glassy carbon electrode. Hydrodynamic voltammetric studies were performed to determine the heterogeneous rate constants for the reduction of O₂ at the surface of the modified electrodes, mass specific activity of the anthraquinones used and the apparent diffusion coefficient of O₂ in buffered aqueous O₂-saturated solutions. Studies showed the involvement of two electrons in dioxygen reduction.