用于氧还原反应的铂基催化剂研究进展

铂基催化剂是传统高效的质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极氧还原反应(ORR)催化剂,提高燃料电池性能的同时降低成本是研究重点。基于50余篇文献的分析,总结了铂基ORR催化剂基于性能的调控策略,包括调控粒径、组分和形貌,综述了铂基纳米粒子、单原子(SAC)、合金、高熵合金(HEA)、纳米线和纳米片催化剂的研究进展,探讨了铂基ORR催化剂研究存在的挑战,并对其未来发展进行了展望。     

燃料电池膜电极中铂担载量测试方法研究

膜电极(MEA)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的能量转换单元，在催化剂作用下将化学能转化为电能。铂基催化剂目前仍是商用PEMFC不可替代的催化剂，其中膜电极中铂担载量已成为PEMFC性能评价的一项重要指标。通过对现有PEMFC膜电极铂担载量测试国标方法进行了改进，并研究了PEMFC膜电极铂担载量测试的微波消解前处理方法。与国标方法相比，微波消解-ICP-MS法测定结果的准确性与标准方法相当，测试效率明显提高。     

质子交换膜燃料电池电催化剂的研究现状与展望

概述了质子交换膜燃料电池电催化剂的研究进展以及制备技术,就质子交换膜燃料电池(PEMFC)的发展前景提出了作者的看法。     

我国CCM型膜电极研究取得重大进展

膜电极是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件,直接影响电池输出性能和反应效率,开发低铂(Pt)担量、高反应效率的CCM(催化剂制备到膜上)型薄催化层膜电极是目前质子交换膜燃料电池开发的一个重要技术方向。在863计划电动汽车重大项目支持下,大连化物所承担的"下一代燃料电池系统研究与开发"课题目前取得重大突破和阶段性成果。     

车载燃料电池用铂基催化剂的研究进展

能源危机和环境污染是车载燃料电池发展的主要驱动力。电催化剂的性能和成本是制约其实现商业化的关键因素之一。目前,车载燃料电池用催化剂主要是铂(Pt)基催化剂,文章对质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池和甲酸燃料电池三种车载燃料电池用铂基催化剂的研究进行综述,并对其存在的问题进行了分析和讨论。     

质子交换膜燃料电池极板及其表面改性研究进展

在质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs）的部件中,双极板是重要组成部分。双极板约占燃料电池成本、质量、体积的40 %、80 %、50 %。传统的PEMFC因为石墨双极板的材料、工艺等问题,造成其体积和质量较大,这增加了汽车的重量,缩小了汽车底盘地可用空间,影响了质子交换膜燃料电池汽车的性能。因此开发体积小、成本低、制备工艺简单的双极板对推进质子交换膜燃料电池的商业化应用具有重要意义。金属双极板因其成本低、力学性能好、导电性、导热性、体积相对易控等特点,在PEMFC领域备受关注。但金属双极板在PEMFC环境中易生成钝化膜,导致其接触电阻增加。因此,如何在提高金属双极板耐蚀性的同时,保持良好的导电性,是当前对PEMFC研究的重点。本文综述了石墨、复合材料和金属双极板制备工艺及表面改性方法。讨论了双极板及其表面碳化物涂层、金属涂层和氮化物涂层的优缺点,并比较了这些涂层在PEMFC环境下的耐腐蚀性和界面接触电阻性能。     

质子交换膜燃料电池用Pt-Ag-Co/C催化剂的耐久性研究

研究了两步法制备的质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt-Ag-Co/C催化剂的耐久性。循环伏安曲线测试表明Pt-Ag-Co/C催化剂与商业Pt/C催化剂的电催化活性相当。通过对扫描500次的循环伏安曲线分析,计算出Pt/C和Pt-Ag-Co/C催化剂扫描前后电化学活性面积(ECA),进而研究了催化剂在PEMFC中的耐久性。结果表明,耐久性实验后Pt/C催化剂的ECA降低了87%;而Pt-Ag-Co/C催化剂仅降低了35%。研究表明微量Co的添加有效的提高了Pt-Ag/C催化剂的耐久性。     

质子交换膜燃料电池催化剂纳米铂材料研究进展

提高活性、降低贵金属担载量是质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化剂的重点研究内容，纳米铂材料是提高阴极氧还原反应(ORR)活性的核心研究方向之一。基于对104篇文献的分析，综述了纳米铂颗粒的粒径、晶面和形貌对催化剂的活性和寿命的影响，以及纳米铂合金的成分和核-壳结构等因素对催化性能的影响。分析现有方法技术的优点和不足，提出催化剂有序化结构和优化ORR反应过程的研究方向。     

质子交换膜燃料电池研究现状

质子交换膜燃料电池在结构和关键技术方面已取得很大突破,但是在降低制造成本以及提高催化剂抗中毒能力等方面还存在一定问题。简要介绍了质子交换膜燃料电池的原理,概述了面临的困难以及最新的解决办法,并对质子交换膜燃料电池的发展前景进行了展望。     

质子交换膜燃料电池膜电极组件研究进展综述

燃料电池具有能量密度高、利用率高和清洁安静等优点,质子交换膜燃料电池因能够在近常温条件下工作而备受关注,其中膜电极是燃料电池的核心部件。综述了质子交换膜燃料电池膜电极组件的研究进展,从质子交换膜、催化层和气体扩散层3方面阐述各部件在膜电极中的作用,及其对膜电极性能的影响,并讨论通过调控膜电极中不同部件的结构提高膜电极性能的方法,提高贵金属催化剂的利用率,降低膜电极组件中贵金属用量。     

PEMFC用Pt-Co/C催化剂的制备及性能

用液相沉积-高温合金化法制备了铂基合金催化剂,EDS、XRD的研究结果表明催化剂具有面心立方的结构,粒度小、分散性好,同时元素Co的加入使催化剂的Pt-Pt间距缩小。该催化剂的质子交换膜燃料电池伏安曲线表明,Pt-Co／C催化剂的性能优越,具有比纯铂更强的电催化能力,文中讨论了Co对催化剂活性的强化作用。     

含铑物料中铑测定方法的研究进展

铑因其独特的电子结构而具有优良的催化性能,广泛应用于环保材料、石油化工、精细化工、生物制药等领域。铑的含量直接影响含铑催化剂的催化效率,因此,对含铑化合物中铑含量的准确测定尤为重要。综合论述了不同类型铑催化剂及其铑含量范围适用的测定方法。     

低温电化学合成氨催化剂研究进展

传统的高温高压Haber-Bosch法合成氨工艺消耗大量化石能源,并排放大量的温室气体。在常温常压下通过电化学方法将氮还原成氨是一种潜在策略。电化学固氮领域的主要研究方向之一是通过开发有效的氮还原催化剂来提高电流效率和氨产率。基于对50多篇文献的分析,本文综述了近20年来电化学合成氨催化剂的研究进展,通过对低温下电化学合成氨的金属基和非金属基不同催化剂以及催化效率进行总结和比较,关注具有高法拉第效率和高氨产率的几种金基催化剂,以及电解质性质、掺杂改性对于开发高效的过渡金属基、非金属基催化剂的重要性,对比分析了这3类催化剂的优缺点以及发展潜力。     

中科院大连化物所质子交换膜燃料电池用Pt/C电催化剂的研究

电催化剂是质子交换膜燃料电池中非常重要的关键材料，文中详细地介绍了大连化学物理研究所燃料电池工程中心所研制的高分散度Pt/C催化剂的制备和表征结果，采用这种Pt/C催化剂组装了5kW的电池组，电池组良好的性能验证了催化剂的高活性，为了提高催化剂的利用率，文中研究了催化剂分散度和电池性能的关系，研究表明阳极侧催化剂分散度越高对提高电池的性能越有利，而在阴极侧Pt分散度的增加对电池的性能影响不大，这是因为反应界面上Pt分散度增加后降低了氧还原反应的比活性。     

3DOM材料在汽车尾气净化催化剂中的应用前景

贵金属因其独特的催化性能,在车用尾气净化催化剂行业倍受关注。简述了当前贵金属催化剂的研究现状及存在的不足,并从三维有序大孔材料(3DOM)的特殊结构特征着手,阐述了3DOM催化净化作用的特点和优势。为高催化活性和低制造成本的新型贵金属三维有序大孔材料的研制和应用提供可行性分析。     

钕的添加对V2O5-MoO3/TiO2平板式脱硝催化剂性能的影响

本研究制备了一系列不同Nd含量的V₂O₅-MoO₃-Nd₂O₃/TiO₂平板式脱硝催化剂。采用XRD、N2-吸附脱附、XPS、H2-TPR、拉曼光谱、NH3-TPD和红外光谱等表征手段对催化剂进行分析。结果表明:适量的Nd2O3(0.25%、0.5%,质量分数)可以增强V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂的还原性能,增加了催化剂的Oα/(Oα+Oβ)比率,从而提升了催化剂的脱硝活性。然而,过量Nd₂O₃(0.75%、1%)的添加,会导致催化剂酸性性能的显著降低,造成催化剂脱硝性能的下降。此外,过量Nd的添加还会对催化剂的耐磨性能有负面影响。各催化剂中,VMoN d(0.5%)/Ti催化剂显示了最佳的脱硝活性。并且,该催化剂还显示了优良的抗SO₂、H₂O性能。