合金元素Sb和Mn对Zn腐蚀的影响

采用动电位极化、线性极化、扫描电镜和XPS分析研究了合金元素Sb(含1.0 mass%)和Mn(含0.5mass%和1.0 mass%)分别对工业纯Zn(99.95 mass%)在0.1 mol/L NaCI(pH 6)和0.1 mol/L.NaCI 0.1 mol/LNa2SO4 0.01 mol/L NaHCO3(pH 8.4)溶液中腐蚀行为的影响.结果表明,Sb主要以Zn-Sb金属间化合物形式存在于Zn中,而Mn除了形成Zn-Mn金属间化合物外,还有一部分固溶在Zn基体中.在0.1 mol/L NaCI溶液中,富Sb相的电化学活性比Zn低且对阴极氧还原反应没有明显的促进作用.富Mn相对阴极氧还原反应有轻微的促进作用,而固溶在Zn基体中的Mn能适当抑制阴极氧还原反应;添加1%Mn和0.5%Mn均对Zn的阳极溶解没有明显影响.在海洋大气环境的模拟溶液(0.1 mol/L NaCI 0.1 mol/L Na2SO4 0.01 mol/L NaHCO3)中,0.5%Mn能显著提高Zn的耐蚀性能,其主要作用机制是少量的Mn能改变产物膜的致密性并影响离子的传输过程.     

Pt掺杂W-Ru-Se纳米簇合物电催化氧还原性能

以低温合成法制备了Pt掺杂的W-Ru-Se纳米簇合物,并应用旋转圆盘电极线性电位扫描法测试其对氧还原反应的电催化性能,采用XRD、EDS、XPS表征结构及表面组成。结果表明,掺杂Pt后W-Ru-Se对氧还原反应活性明显提高,尤其以掺杂5%Pt(质量分数, 下同)的W-Ru-Se活性提高最为显著,在0.5 mol?L-1 H2SO4中Pt-W-Ru-Se (5%Pt)的氧还原起始电位为0.25 V,峰电流密度为310 mA?mg-1,是W-Ru-Se峰电流密度的2.2倍,活性接近于Pt/C。电解液中存在甲醇时,Pt-W-Ru-Se (5%Pt)的活性和抗甲醇性优于Pt/C     

Pt-W-Ru-Se簇合物用于DMFC氧还原性能的研究

用低温合成法制备出不同Pt掺杂量的Pt-W-Ru-Se催化剂,应用旋转圆盘电极电位扫描法测试其对氧还原反应的催化作用,采用XRD、EDS、XPS技术表征结构及表面组成。结果表明,Pt能够显著增强W-Ru-Se对氧还原反应的催化活性,尤其以含5%Pt(质量分数,下同)的Pt-W-Ru-Se催化剂最为明显,在0.5mol·L-1H2SO4中其对氧还原反应的电催化活性超过了W-Ru-Se和Pt;甲醇存在时,其稳定性和抗甲醇性也都超过了Pt。     

硅钨酸修饰多晶铂电极及其电催化性能

通过循环伏安扫描制备了硅钨酸修饰多晶铂电极，在电极制备过程中发现，SiW12在Pt电极表面的氢区发生了氧化-还原反应，而在氧区使电极表面含氧粒子的吸附增加。通过循环伏安和恒电位I-t曲线研究了该修饰电极在硫酸溶液中的电化学行为和对甲醇氧化的电催化作用。研究结果表明：硅钨酸修饰多晶铂电极提高了甲醇氧化的催化活性和抗CO中毒性。     

Ni掺杂的Pt/C碱性条件下电催化氧还原性能(英文)

采用溶胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池的Pt-Ni/C阴极电催化剂,用XRD、XPS和TEM对催化剂进行了表征,电位线性扫描伏安法测试电化学活性及抗甲醇性.结果表明,制备的Pt-Ni合金颗粒分布均匀,粒径为3～5 nm;掺杂Ni元素可显著增加Pt的催化活性和抗甲醇性,在相同碱性电解液中,不同原子比例Pt-Ni/C的催化剂以Pt50Ni50/C的活性最高,抗甲醇性相对Pt/C有显著提高,在0.1 mol/L KOH溶液中其最大电流密度达到106 mA/mg,氧电还原起始过电位比Pt/C的小50 mV.     

纳米Au-Nafion自组装阻醇质子交换膜的制备与性能

采用醇还原的方法合成了聚阳离子(聚二烯丙基二甲基氯化铵,PDDA),颗粒的zeta电位为+32 mV,粒径约4 nm.在静电引力作用下将聚阳离子修饰的金颗粒组装到NafionTM212膜表面制成抗甲醇渗透质子交换膜.在60℃,2 mol/L的甲醇溶液中,甲醇渗透电流由168 mA/cm2下降到18 mA/cm2,其组装的单电池具有更好的开路电压和输出性能.     

孔结构对Ni_3Al金属间化合物多孔材料抗腐蚀性能的影响(英文)

采用元素粉末反应合成的方法并用尿素作为造孔剂制备Ni3Al金属间化合物多孔材料。用电化学和浸泡实验表征Ni3Al金属间化合物多孔材料在6 mol/L KOH溶液中的抗腐蚀行为。系统研究孔结构对材料抗腐蚀性能的影响。研究结果表明:孔隙率较大的Ni3Al金属间化合物多孔材料较孔隙率较小的样品腐蚀更严重,这是由于孔隙率较大的样品具有复杂的联通孔结构以及较大的比表面积。然而,材料的腐蚀速率与比表面积并不成正比,这是因为随着孔隙率的增大,材料的孔径大小、孔径分布以及孔隙形状都随之变化。不同孔隙率大小的Ni3Al金属间化合物多孔材料在碱溶液中均表现出较好的抗腐蚀性能。     

孔结构对Ni3Al金属间化合物多孔材料抗腐蚀性能的影响（英文）

采用元素粉末反应合成的方法并用尿素作为造孔剂制备Ni3Al金属间化合物多孔材料。用电化学和浸泡实验表征Ni3Al金属间化合物多孔材料在6 mol/L KOH溶液中的抗腐蚀行为。系统研究孔结构对材料抗腐蚀性能的影响。研究结果表明:孔隙率较大的Ni3Al金属间化合物多孔材料较孔隙率较小的样品腐蚀更严重,这是由于孔隙率较大的样品具有复杂的联通孔结构以及较大的比表面积。然而,材料的腐蚀速率与比表面积并不成正比,这是因为随着孔隙率的增大,材料的孔径大小、孔径分布以及孔隙形状都随之变化。不同孔隙率大小的Ni3Al金属间化合物多孔材料在碱溶液中均表现出较好的抗腐蚀性能。     

NiSe2化合物对氧还原反应的电催化性能

以NiCl2和Se粉为原料,采用溶剂热法合成了NiSe2化合物。利用SEM、XRD技术对化合物的微观形貌和相结构进行了表征,化合物由立方结构的NiSe2晶粒组成,呈现出类似花椰菜的表面形貌。利用旋转圆盘电极研究了NiSe2化合物对氧还原反应的电催化性能。在0.5 mol/L H2SO4电解液中,NiSe2化合物对氧还原反应呈现明显的电催化活性,开路电位为0.80 V(vs.NHE)。在0.63~0.77 V(vs.NHE)电位范围内,测定的交换电流密度为1.35×10-5 mA/cm2。根据Koutecky-Levich方程计算出每个氧分子还原转移电子数约为3.8。     

甲醇浓度对被动式直接甲醇燃料电池性能的影响

利用自制的膜电极组件和自行设计开发的模具,组装成被动式直接甲醇燃料电池,测量其在不同甲醇供给浓度下的放电性能.结果表明:随着甲醇浓度的逐渐增加,被动式电池的放电性能先上升后下降,在浓度为2 mol/L时性能达到最佳.对其放电行为的分析表明,这一现象是阳极浓差极化和甲醇渗透共同作用的结果.采用GC热导的方法,对甲醇溶液的浓度进行标定,结果表明只需微量样品就可以快速、准确地测量出甲醇浓度.采用该方法对被动式单电池在长时间放电过程中燃料腔内的甲醇浓度的变化进行了检测,通过实验对此系统的法拉第效率进行了估算,结果表明该被动式直接甲醇燃料电池的法拉第效率可以达到44%.