铂合金氧还原催化剂:合成、结构和性能

质子交换膜燃料电池是一种将燃料中的化学能直接转化为电能的装置,它具有转化效率高、能量密度高、低温启动、易于操作等优点,因而被认为是最具发展前景的新能源利用方式,在电动汽车、便携电源及分散式电站有着广泛应用.但是,目前质子交换膜燃料电池技术的发展面临着巨大挑战,主要问题包括高成本、低功率密度和低寿命.众所周知,质子交换膜燃料电池中的阴极氧还原反应在酸性条件下是一个复杂的四电子过程,动力学速度缓慢,限制了电池的最终性能.目前大量使用的阴极氧还原催化剂是细小的铂或铂合金纳米颗粒负载在碳载体上,其成本占燃料电池总成本的比例最大.制约燃料电池商业化发展的另一个重要问题是电池寿命低,其中氧还原催化剂的稳定性是决定电池寿命的主要因素.在这样的研究背景下,如何降低催化剂中铂的用量、提高催化剂活性和稳定性显得尤为重要,这也是近年来国内外学者研究的热点.在铂基合金催化剂中,通常采用过渡金属元素作为掺杂元素,由于原子半径不匹配(几何效应)以及电子结构不同(电子效应),合金催化剂表现出优于纯铂催化剂的催化性能.近几年,对于铂基合金催化剂的研究已取得重大进展,以合金组成和结构研究为基础,通过精确控制原子结构、调控表面电子状态以及制备工艺,获得了各种特殊形貌的催化剂,大大提高了催化活性.本文深入综述了近年来铂基合金氧还原催化剂制备、形貌和性能,特别关注了催化剂形貌和催化活性之间的关系.值得注意的是,具有有序原子排列的铂合金催化剂不仅在半电池中表现出优异活性,在实际质子交换膜燃料电池中也显示了很好的活性和稳定性.另一方面,碳载体的形貌及微观结构也对提高催化活性和稳定性起到决定性作用,通过化学手段加强金属纳米颗粒与碳载体之间的相互作用也是提高催化剂稳定性的重要途径.尽管铂基氧还原催化剂在近几年取得了重要进展,但在实际商业化过程中还存在诸多挑战,本文在综述进展的基础上,对铂基催化剂的发展提出了展望.首先,对于氧还原反应机理仍需要深入研究,采用更加精确的理论模型模拟氧还原动力学过程,以获得影响催化活性的关键因素.其次,提高催化剂在膜电极中的催化活性和利用率.目前,氧还原催化剂在半电池测试中性能优异,但是实际燃料电池操作条件下其性能远不能达到要求,这与膜电极、催化剂层及扩散层结构相关.因此,基于不同铂基催化剂的特性,合理设计膜电极组件的结构是将催化剂进行实际应用的基础.最后,催化剂的稳定性仍需进一步提高,尽管目前大部分催化剂在实验室半电池研究中表现了很好的稳定性,但在实际燃料电池中的稳定性研究还不足,而且对催化剂在膜电极中性能衰退机理的研究也非常有限.因此,对于铂基氧还原催化剂的研发仍需要国内外科研工作者不懈的努力.     

智能天线上行接收技术在DS/CDMA系统中的应用

介绍了一种可以应用于DS／CDMA系统中的智能天线上行接收方案,并对方案中的关键过程采用DSP和FPGA共同实现,该方案具有结构简单、实现灵活等特点。仿真与实验结果表明系统能够正确接收发射数据,达到了设计目标。     

3G核心网络设计方法探讨

简述了目前3G核心网络(CN)的演进及特点,详细探讨了3G核心网络的各个环节的设计方法,为网络规划者提供了3G核心网络规划设计参考。     

数字下变频的零点漂移现象分析与抑制方法

针对在定点运算平台(比如可编程逻辑器件FPGA)上进行数字下变频的过程中截位操作不当产生的误差会引起输出的基带信号出现零点漂移现象,造成接收机动态范围下降的问题,文中分析了数字下变频中的直接截位产生零点漂移现象的原因,并提出了趋向截位和舍入截位两种截位方法,可以使截位误差的均值近似为零,有效地抑制了零点漂移现象.     

微波萃取高效液相色谱法测定口红中芳香胺类化合物

利用微波萃取高效液相色谱法测定了口红中芳香胺类化合物.先将口红涂于玻璃片上,然后用微波萃取和高效液相色谱法测定萃取液中的芳香胺类化合物.研究了3种市售口红并得到了芳香胺类化合物的定量测定结果.考察了微波萃取的条件,并将薄层色谱等萃取分离方法和微波萃取法进行了比较,证明微波萃取法在萃取膏状物和蜡状物中的组分时,具有比其它方法更加方便、快速等优点.     

低温下 Fe(Ⅱ)对Ferrihydrite相转化的催化作用研究

研究了在低温、近中性条件下,在微量Fe(Ⅱ)离子存在下Ferrihydrite(又称为水合氧化铁hydrous iron oxide)的相转化过程．结果表明,微量Fe(Ⅱ)离子的存在不仅可以加速Ferrihydrite的相转化过程,而且其相转化产物的组成也与没有Fe(Ⅱ)离子存在时产物的组成有所不同,即除了α—FeOOH和α—Fe2O3外,还形成了γ-FeOOH;相转化过程既与阴离子的种类、反应温度、反应时间等因素有关,也与Fe（Ⅱ)离子存在状态有关;Fe（Ⅱ）离子通过催化Ferrihydrite的溶解过程,从而加速整个相转化过程．对该过程的深入研究将对认识和了解自然条件下铁氧化物的形成与相互转化具有重要意义．     

镧助剂对Ni2P/SBA-15催化剂结构及加氢脱硫性能的影响

以SBA-15为载体,Ni(NO3)2·6H2O为镍源,(NH4)2HPO4为磷源,制备了初始P/Ni比为0.8的Ni,P/SBA-15前驱体,然后添加La助剂,再经过干燥、焙烧和程序升温氧气还原,制备了一系列不同La含量的La-Ni,P/SBA-15催化剂.采用XRD,N2-吸脱附和XPS对催化剂的结构进行了表征,以...     

应用超高分辨质谱成像技术研究脂类分子在小鼠肝组织中的分布

利用基质辅助激光解吸电离-傅里叶变换离子回旋共振质谱仪对磷脂类分子在小鼠肝组织中的分布进行了研究,建立了质谱成像技术检测小鼠肝组织中磷脂类分子分布的分析方法.以7 g/Lα腈基-4-羟基肉桂酸的50%甲醇溶液(含0.2%三氟乙酸)作为基质,采用正离子采集模式,准确鉴定了5类13种磷脂类分子,其分子量主要分布在700～9...     

超高效液相色谱-串联质谱法测定烟用水基胶中邻苯二甲酸酯类化合物

建立了一种测定烟用水基胶中17种邻苯二甲酸酯类(PAEs)化合物的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法。样品经水分散,以甲醇定容,涡旋振荡萃取。萃取液离心后,过有机相滤膜进行UPLC-MS/MS分析。通过增加延时柱的方法,排除色谱系统带入的PAEs干扰。结果表明:在0~5μg/m L范围内,方法的线性关系良好,相关系数均大于0.994,定量下限为0.010~0.479μg/g。该方法的回收率为87.6%~106.0%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.8%~6.2%。将该方法与YC/T 333-2010标准方法进行对比,结果显示两种方法的检测数据不存在显著性差异。方法用于烟用水基胶中17种PAEs的测定,操作简单,稳定性好。     

分子基材料聚集态结构的场发射性质研究

场发射在扫描电子显微镜、平面显示器、压力传感器、加速度传感器以及电子束可寻址记忆器件等许多领域中得到了广泛的应用,分子基材料由于其结构和能带可设计,性质可调和柔性易加工等显著特点,被认为是新一代的场发射材料。本文综述了近年来分子基材料聚集态结构的场发射性质研究的新进展,特别是分子基材料的结构和聚集态形貌和尺寸对场发射性质的影响以及通过对分子基材料的杂化优化其场发射的性质,展望了分子基材料聚集态结构场发射的应用前景和发展趋势。