Gd0.2Ce0.8O1.9纳米颗粒对固体氧化物电解池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ阳极 析氧反应的影响

化石燃料的使用排放了大量CO2,对气候和环境造成了日益严重的危害.固体氧化物电解池(SOEC)能够利用可再生能源产生的电能将CO2高效转化成CO,降低CO2排放的同时,又能减少化石燃料的使用,近年来受到研究者的广泛关注.相比于低温液相CO2电还原,SOEC高的运行温度保证了其较高的反应速率,即较高的电流密度.典型的SOEC单电池由多孔阴极、致密电解质和多孔阳极以三明治的方式组装而成.CO2分子在阴极得到两个电子解离成CO和一个O2–;生成的O2–通过致密电解质传导至阳极,在阳极失去四个电子发生析氧反应(OER)生成一个O2.相比于两电子的阴极反应,阳极四电子的析氧反应更难进行,可能是整个电极过程的速控步,因此开发高性能的阳极材料有望显著提高SOEC的CO2电还原性能.La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)因具有较高的混合离子-电子导电性而被用作SOEC阳极材料,但受LSCF-气体两相界面的限制,其OER性能较低.研究表明,LSCF-掺杂的CeO2-气体所构成的三相界面相比于LSCF-气体两相界面具有更高的电化学反应活性,即OER反应更易在三相界面进行.因此,本文将Gd0.2Ce0.8O1.9(GDC)纳米颗粒浸渍到SOEC LSCF阳极来提高其OER活性,考察了纳米颗粒浸渍量(3,5,10和20 wt%)对SOEC电化学性能的影响.结果表明,SOEC的电化学性能随浸渍量的增加而逐渐升高,当GDC纳米颗粒浸渍量为10 wt%时(10GDC/LSCF),SOEC的电化学性能达到最高,在800 oC和1.6 V的电流密度为0.555 A cm–2,是LSCF阳极SOEC性能的1.32倍.继续增加浸渍量到20 wt%,电化学性能反而开始下降.电化学阻抗谱测试结果表明,GDC纳米颗粒的加入减小了SOEC的极化电阻.对应的弛豫时间分布函数解析结果表明10GDC/LSCF阳极上的OER由四个基元反应构成.电镜和O2-程序升温脱附结果表明,GDC纳米颗粒的加入显著增加了10GDC/LSCF阳极三相界面和表面氧空位的数量以及体相氧的流动性,从而促进了OER四个基元反应的反应速率,降低了这几个过程的极化电阻,因而降低了OER反应的极化电阻,提高了SOEC电还原CO2的电化学性能.     

《化学进展》近期要目预告

低温甲醇液相合成催化剂及工艺的研究(储伟　吴玉塘　罗仕忠　包信和　林励吾) 　　沸石类分子筛合成研究新进展(袁忠勇　周午纵　李赫FDA6) 　　新一代高活性烯烃均相聚合催化剂——多氮螯合配位后区过渡金属络合物　　(王梅　钱明星　虞晓敏　何仁) 　　超临界流体技术研究进展(肖建平　范崇政) 　　水分子簇的研究进展(王林双　王榕树) 　　钴基催化剂在Fischer\|Tropsch合成烃中的研究进展(银董红　钟炳　彭少逸) 　　光声位相理论及其在化学中的应用研究进展(伍荣护　苏庆德) 　　茂金属/硼化合物烯烃聚合催化体系研究进展(张普玉　王立　封麟先) 　　内分泌干扰剂的研究进展(任晋　蒋可) 　　21世纪的分析化学——回顾与前瞻(黄本立) 　　结构敏感材料的基础研究(郭国聪　姚元根　吴克琛　吴棱　黄锦顺)     

甲烷无氧芳构化催化剂的活性相生成研究

利用在线质谱分析检测了在各种催化剂上甲烷的程序升温表面反应(TPSR)过程中不同物种的行为.结果表明,MoO₃向Mo₂C的转变阻碍了甲烷的活化及其芳构化.如果这个转变过程在TPSR反应前发生,甲烷活化和苯生成的温度将大大降低(分别为760K和847K).通过比较担载在不同分子筛上钼物种的催化行为发现,甲烷的初始活化是这个反应速率的决定步骤.只有具备合适的钼价态,Bro-nsted酸性以及特殊的分子筛孔道结构的催化剂才能使甲烷芳构化反应高效进行.     

沸石分子筛在高岭土微球上的生长

 通过不同的合成方法,在高岭土微球上生长了沸石分子筛P与沸\r\n石分子筛KSO1的混合物、单一沸石分子筛KSO1和小晶粒沸石分子筛Y,\r\n并用多种物理手段如X射线衍射、电子显微镜和固体核磁共振波谱等对\r\n合成样品进行了表征．     

苯丙苯基化β沸石催化剂上沉积物的组成和性质

 改性β沸石是高压液相苯－丙烯异丙基化合成异丙苯反应的优良催化剂,具有催化活性高和选择性高及稳定性好等优点,已成功进行了中试．用13CNMR,IR,GC－MS,TG等手段,并结合溶剂萃取法、TPO和结构分析等方法,确定了改性β沸石催化剂上沉积物的主要成分是多异丙基苯和四氢化萘,且主要分布在沸石孔道内;同时,快速升温后恒温烧炭的效果优于慢速升温后恒温烧炭的效果．     

船舶水下拖带缆-体系统的操纵运动分析

提出了船舶水下拖带缆-体系统的时域分析法,采用凝集参数法模拟了缆-体结构系统,缆为圆形截面、可伸长,忽略弯曲刚度．采用变步长4阶龙格——库塔法积分系统运动方程．计算了2个实例以实证程序的可靠性,程序可广泛用于系泊、拖曳、潜器脐带缆等具有组合成分的海洋缆体系统的初步设计阶段．     

线型/圈型网络上单台车辆分群调度问题

本文研究线型/圈型网络上单台车辆分群调度问题。给定一个线型/圈型网络,若干客户分布其中。所有客户被划分成若干个子集,每个子集称为一个群。每个客户有一个释放时间和一个服务时间。给定一台车辆,其需要服务所有客户,且每个群内的客户连续服务。问题的要求是计算一个时间表,使得车辆能够按要求服务完所有客户并返回初始出发位置所花费的时间最少。针对该问题,就线型网络和圈型网络,分别给出一个7/4和一个13/7近似算法。     

哪一种淀粉组分是水溶性的?

我在翻阅外文期刊时,偶然看到美国《化学教育杂志》上由密歇根州立大学 Mark M.Green,Glenn Blankenborn 和 Harold Hart 写的“哪一种淀粉组分是水溶性的,是直链淀粉还是支链淀粉?”一文,读后觉得很有收益。随后,我查阅了国内出版的有机化学教材,发现几乎没有一本能正确指出“纯直链淀粉不溶于冷水,而纯的没有降解的支链淀粉容易溶解于冷水”。多数教材都认为:淀     

0～14岁健康儿童免疫抑制法测定CK- MB的参考范围调查

血清肌酸激酶MB型同工酶（CK-MB）作为一种主要存在于心肌的特异酶,对心肌梗死及心肌炎的诊断有重要的价值,CK-MB 活性升高作为小儿心肌炎的特异性指标之一[1],受到儿科医师重视。目前临床上广泛采用免疫抑制法测定CK-MB,其参考范围不区分成人和儿童,统一为0～24U/L。但在实际工作中,笔者常常碰到CK-MB超过参考范围,而肌酸激酶（CK）和其他指标又不能证明患者有心脏、肌肉、神经等组织方面的疾患,遭到患儿家长的质疑。为此,笔者对绍兴地区797例0～14岁健康儿童根据年龄分别进行免疫抑制法CK-MB的检测,旨在建立本地区儿童免疫抑制法CK-MB的参考范围。     

基于有效端元集的双线性解混模型

光谱解混是用于定量分析高光谱图像中成分含量的一项重要技术方法,主要包括线性解混模型和非线性解混模型。线性解混模型构造简单,但并未考虑不同成分光子间的相互影响,导致解混结果在很多实际图像上不够精确。常用的非线性混合模型中的双线性解混算法,随着图像中端元数量增加,虚拟端元的数量也随之快速增加,计算精度受到很大的影响。论文报道改进了双线性解混的模型,并提出一种有效端元子集的选择算法。首先结合欧氏距离和光谱夹角,按照与混合像元的距离,将所有端元排序;然后利用排序结果和误差变化情况选择实际参与混合的端元子集。从而降低了未参与特定混合像元混合的端元对解混结果的影响,提高了解混精度。对模拟图像的测试效果证明了该算法可以减小光谱的重构误差,对实际航拍高光谱溢油图像的分析结果也进一步说明了算法的有效性。