氢分离与CO催化甲烷化双功能型钯复合膜

以多孔Al₂O₃陶瓷为基体材料, 采用浸渍法担载NiO后用2B铅笔修饰NiO/Al₂O₃表面, 通过化学镀法沉积约5 μm厚的金属钯, 还原后成功制得Pd/Pencil/Ni/Al₂O₃膜. 为进行对比, 还制备了未担载镍的Pd/Pencil/Al₂O₃膜. 膜的表面和断面形貌分别采用扫描电镜和金相显微镜观测, 膜的透氢动力学通过H₂/N₂单气体法测试, 并以成分为H₂ 77.8%, CO 5.2%, CO₂ 13.5%和CH₄ 3.5%的原料氢测定了膜的氢分离效果. 结果表明, 未载镍的Pd/Pencil/Al₂O₃膜只具有氢分离作用, 而Pd/Pencil/Ni/Al₂O₃膜还可以有效地将钯膜泄漏的CO和CO₂转化为甲烷, 因而成为双功能型钯膜. 这种双功能膜尤其适用于面向质子交换膜燃料电池(PEMFC)的氢气分离, 既有效解决了PEMFC对氢燃料中CO格外敏感的难题, 又提高了对钯膜缺陷的容忍度, 因而延长了钯膜的使用寿命.     

Pt 含量对Co@Pt/C核壳结构催化剂性能的影响

采用两步还原法制得Co@Pt/C核壳结构催化剂, 其中Co与Pt 的总质量分数为20%. 通过改变金属前驱体的用量, 制备了不同Co:Pt 原子比的Co@Pt/C 催化剂, 以20% (w) Co@Pt(1:1)/C 与20% (w) Co@Pt(1:3)/C 表示. 采用透射电镜(TEM)、光电子射线能谱分析(XPS)、循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)等方法考察了其结构与性能, 并与实验室早先制备的40% (w) Co@Pt/C 催化剂进行了比较. 自制20% Co@Pt(1:1)/C 与20% Co@Pt(1:3)/C 催化剂的金属颗粒直径约为2.2-2.3 nm, 在碳载体上分散均匀, 粒径分布范围较窄, 电化学活性比表面积(ECSA)分别为56 和60 m²·g^-1, 均超过商用催化剂20% Pt/C(E-tek) (ECSA=54 m²·g^-1). 20%Co@Pt(1:1)/C 与20% Co@Pt(1:3)/C 的半波电位相较于40% Co@Pt(1:1)/C 和40% Co@Pt(1:3)/C 均向正向移动, 表现出更好的氧还原(ORR)催化活性, 并有望降低催化剂的成本, 在质子交换膜燃料电池领域表现出良好的应用前景.     

气体电极反应动力学的薄膜旋转圆盘电极方法研究

薄膜旋转圆盘电极方法是一种常用的评价气体物质在纳米电催化剂上的反应活性的方法,但是在数据分析过程中经常忽视了气体反应物在催化剂层中到活性位点的传质可能对估算的反应动力学参数的影响.本文以氧电极反应为例,使用薄膜旋转圆盘电极研究了不同担载量Pt/C电极的氧还原活性.实验结果表明,根据Koutecky-Levich方程求算相同电位下的"表观动力学电流密度"(对Pt活性面积归一化的mA/cm2Pt)或比质量电流(mA/μg Pt)随Pt担载量的减小而增大,说明在估算动力学电流时不能忽略O2在催化剂层中的扩散传质,而气体在催化剂层中的传质与催化剂层的结构、厚度、纳米催化剂的分散度等密切相关.建议在使用薄膜旋转圆盘电极方法来研究纳米催化剂气体电极反应活性时,首先系统考察担载量、分散度与催化剂层厚的影响,然后根据不同担载量催化剂归一化后的动力学电流密度(或比质量电流)-电势曲线是否重合来验证得到的是否是真实的动力学电流,从而得到更为准确的评价结果.     

燃料电池铂钴锰合金催化剂的制备及性能

为提高PtCo/C合金催化剂的电化学性能,采用微波法合成铂钴锰催化剂前驱体,经高温热处理形成合金,最后通过酸处理得到铂钴锰合金催化剂(PtCoMn/C)。电化学测试结果表明:适量锰的添加可提升PtCo/C催化剂的活性和耐久性。PtCoMn/C催化剂在 0.9 V(vs RHE)电压下的质量比活性(MA)达到 0.666 A·mg_Pt^-1,是传统 Pt/C 的 2.66 倍,是 PtCo/C 催化剂的 1.30 倍。在30 000圈催化剂加速耐久性测试中,PtCoMn/C合金催化剂的电化学活性面积(ECSA)和质量比活性(MA)仅下降6.9%和27.1%,均远低于Pt/C催化剂。     

循环伏安法对自组装分子沉积膜屏蔽效应的研究

用循环伏安法研究了分子沉积（ＭＤ）膜的屏蔽效应，讨论了不同条件对其成膜性和稳定性的影响，得到了金电极表面沉积规整ＭＤ膜的一般机制和佳成膜条件，证实了ＭＤ膜的自发有序排列的组装过程。     

CTMAB存在下钪多元络合物的研究

本文系统研究了在阳离子表面活性剂存在下钪与溴邻苯三酚红及三乙烯四胺形成多元络合物的条件，测定了络合物的最大吸收波长和摩尔吸光系数，确定了络合物的组成。并初步探讨了反应机理。     

VA族元素对阳极铅(Ⅱ)氧化物膜半导体性质的影响(Ⅱ)

用光电化学电流法研究了铅、铅砷、铅锑和铅铋合金在4．5mol·L－1H2SO4溶液（22℃）中，以0．9V（vs．Hg／Hg2SO4）极化7h而形成的阳极膜中的氧化铅的半导体性质，合金添加剂砷、锑和铋对t－PbO（四方氧化铝）和o-PbO（斜方氧化铝）的禁带宽度没有影响，从量子效率和电位的关系可求Pb，Pb－lat％As（at％表示原子百分比，全文同），Pb-lat％Sb和Sb－lat％Bi上膜中t－Pbo的施主密度（ND）分别为9．3×1015，1．0×1016，3．1×1016和1．3×1017cm-3，平带位分别为-0．20，－0．22，－0．28和-0．08V（vs．Hg／Hg2SO4）．比较VA元素砷、锑和铋对上述膜中t－Pbo的ND（从而自由电子密度）和膜中t－Pbo的生长速率的影响，可认为法添加剂砷、锑和铋对阳极膜中t-Pbo的作用符合Hauffe规则．     

膜分离现状及发展趋向

本文简要综述了近年来国内外反渗透、超过滤、微孔过滤、扩散渗析、电渗析、气体分离、液膜、渗透蒸发、蒸发渗透等一些主要膜分离过程,特别是有关新膜研制方面的开发现状及其发展趋向。     

聚邻苯二胺修饰电极抗坏血酸氧化酶生物传感器的研究

本文报道了聚邻苯二胺／抗坏血酸氧化酶生物传感器，用这种传感器测定人体血清中的抗坏血酸，线性范围在１．０×１０＾－４～２．５×１０＾－７ｍｏｌ／Ｌ之间，响应时间为７ｓ，检测限为１．０×１０＾－８ｍｏｌ／Ｌ。该传感器具有选择性好、灵敏度高和响应时间短等特点。     

聚四氟乙烯微胞孔膜的结构和表征

使用多种方法制备了聚四氟乙烯微胞孔膜，以扫描电子显微镜、化学分析电子能谱及鼓泡测孔径法表征，结果表明，通过等离子体聚合，乙烯－四氟乙烯枝沉淀于基体膜上的方法能可控地获得良好的表征。