PEMFC阴极中氧扩散和电化学反应模型研究—I．TFFA模型及其数值计算

将薄膜浸渍聚集体（TFFA）模型用于描述质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极中氧的扩散和反应过程，其中包括氧气在气体扩散层和反应层气体通道中的扩散，氧气在反应层薄膜中的溶解和扩散，氧在反应层浸渍聚休体中的扩散和反应以及电子和离子的传导，并根据PEMFC阴极的结构特点给出TFFA模型的数值解法。     

FeO(OH)-TiO2/CoPi复合光阳极的制备及其光电催化氧化水性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂ 纳米晶, 并通过浸渍技术在其表面引入了FeO(OH). 采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱确定了引入FeO(OH)的最佳Fe³⁺浓度. 通过电化学法在FeO(OH)-TiO₂光阳极上沉积了催化水分解制备氧气的钴基催化剂(CoPi), 得到了FeO(OH)-TiO₂/CoPi 复合光阳极. 利用透射电镜(TEM), 高分辨透射电镜(HRTEM), X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM)对TiO₂纳米晶, FeO(OH)-TiO₂以及FeO(OH)-TiO₂/CoPi复合光阳极进行了表征, 采用电化学和光电化学技术研究了中性条件下FeO(OH)-TiO₂/CoPi 复合光阳极的光电催化分解水性能. 结果表明, TiO₂纳米晶为梭形的锐钛矿, 其表面修饰的FeO(OH)为针铁矿型, 且当前驱体溶液中Fe³⁺与TiO₂的质量比为0.05%时得到的FeO(OH)-TiO₂具有最佳的光吸收效果. 形成FeO(OH)-TiO₂/CoPi复合光阳极后, 在光照条件下CoPi 电催化分解水制备氧气的过电位显著降低. TiO₂表面FeO(OH)的引入增加了光阳极对可见光的吸收能力, 同时光阳极表面沉积的CoPi有效地利用了FeO(OH)-TiO₂产生的光生空穴, 将水氧化形成氧气, 从而在光照条件下显著提高了CoPi催化氧化水的效率.     

含钴、锰杂原子分子筛上烷烃低温分子氧氧化

用水热法合成了MeAlPO-5,MeAPSO-35,MeAlPO-18(MeAPS-18(Me=Co,Mn)分子筛,并用XRD和TPD对其进行表征。考察了在氧气作氧化剂的情况下,辛烷在这些杂原子分子筛上的氧化反应行为。辛烷氧化反应产物中,除辛酮和辛醇外,还出现了辛烷裂解氧化产物和辛烷多氧代产物。不同结构的分子筛催化剂上,辛烷氧化反应产物的选择性差异不大。在含有较多酸中心的MeAPSO分子筛上,n(辛酮)/n(辛醇)比要高于相同结构的MeAlPO分子筛。催化剂转移实验显示,氧化反应在多相体系中进行。考察了反应时间和温度变化对辛烷氧化反应的转化率及产物选择性等的影响,根据实验结果对反应机理进行了讨论。     

温和条件下新型铜基磷酸盐在氧化反应中的高催化活性

系统综述了以新型铜基磷酸盐(Cu2(OH)PO4)为代表的催化剂在一些典型的氧化反应中的活性.本文涉及的反应类型主要包括以过氧化氢为氧化剂,苯、苯酚、2,3,6-三甲基苯酚的羟化,烯烃的环氧化反应和以氧气为氧化剂,烯烃和醇的氧化反应,结果显示Cu2(OH)PO4的比表面积较小,但是在这一系列的反应中展示了很高的催化活性.同时利用电子自旋共振(ESR)、红外(IR)等表征手段对催化反应的机理和反应路径进行了讨论,羟基自由基和铜的过氧物种被认为是催化反应的重要中间体.     

A High Sensitivity Detection Method of Singlet Oxygen and Superoxide Anion

This paper, for the first time, reports a method that can be used as a highly sensitive probe for singlet oxygen (^1O2) and superoxide anion (O2^-) in vitro or in vivo. FCLA(3,7-dihydro-6-{4-[2-(N‘-(5-fluoresceinyl)thioureido)ethoxy]phenyl}-2-methylimidazo{1,2-a}pyrazin-3-one sodium salt), a chemiluminescence (CL) analysis reagent, has been reported to sensitively react with ^1O2 and O2^- to emit photons with a spectral peak of 525nm. In this work,when human serum albumin (HSA) was added into FCLA solution to enhance the CL intensity,approximately 20 times, compared to that without HSA. The enhanced CL had the same 525 nm spectral peak, identical to that without HSA. By gradually reducing the molecular oxygen content in the solution, we find that the auto-oxidation of oxygen molecules dissolved in the solution plays an important role in the CL process. Based on these experimental evidences, we propose a novel and highly sensitive detection method of ^1O2 and O2^- which may have a great potential in chemical and medical applications.     

氧气在阴极的电还原及其应用研究进展

本文综述了氧阴极电还原的研究进展，着重介绍了阴极表面修饰对该过程的影响以及氧阴极电还原在有机物电合成与废水处理方面的研究进展。     

循环流化床富氧气化实验研究

在循环流化床富氧气化实验台上,通过调节水蒸气流量使气化温度基本稳定在910℃,研究了不同氧气浓度及气化当量比对煤气组分、产气率、冷煤气效率及碳转化率的影响。结果表明,氧气浓度从25%增加至40%时,N2体积分数从48.82%降低至33.83%,H2从21.47%不断增加至27.59%,CH4基本不变;受水蒸气流量影响,氧气浓度高于35%时,CO体积分数降低,CO2体积分数增加;氧气浓度40%时的煤气热值为空气气化煤气热值的1.84倍,产气率随氧气浓度增加从2.35 m3/kg降至2.13 m3/kg,冷煤气效率和碳转化率不断增大;当气化当量比从0.20增加至0.29时,N2体积分数先降低后升高,H2体积分数从24.01%增加到25.46%后基本保持不变,CO和CH4持续减小,CO2不断增加,产气率由1.94 m3/kg升高到2.29 m3/kg;受水蒸气和气化当量比综合影响,冷煤气效率先增大后减小,碳转化率持续增加。     

启普发生器中催化分解过氧化氢制取氧气

使用二氧化锰@氧化铝固载催化剂,在启普发生器中催化分解过氧化氢制备了纯净的氧气。研究了催化剂的制备方法、催化性能及重复使用,收到了满意的效果。该实验方法简便,制取氧气随机可调,为实验室制取氧气提供了一种绿色方法。     

啤酒发酵储罐间氧气探测报警器的作用及其检定

简要介绍便携式与固定式氧气探测报警器的区别及其在啤酒发酵储罐间的应用,列出了氧气探测报警器检定的主要技术指标。     

火焰位置可转换的气体燃烧演示器的制作和使用——介绍纯净氢气在氧气或氯气燃烧反应中的有趣实验

通常人们一提起气体的燃烧就自然会想到纯净的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等在空气或氧气中的燃烧。笔者为此设计了一套简易装置,则可用于演示“助燃性”气体在“可燃性”气体中燃烧的实验,它拓展了学生视野,培养了学习兴趣,对帮助学生正确认识“燃烧”起到了较好的作用。