固体氧化物燃料电池阴极材料第一性原理研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转换效率高和燃料适应性广等突出优势,被认为是未来最有前景的清洁能源技术之一。目前SOFC研究热点是降低工作温度到500～800℃中低温区,以降低运行成本、增加可靠性,进而加速SOFC的商业化进程。阴极作为SOFC的重要组元,合理的设计和优化中低温下对氧还原反应具有较高催化活性的阴极材料至关重要。具有钙钛矿结构或由钙钛矿结构衍生出的层状结构的电子-离子混合导电型（MIECs）氧化物是目前研究最多的SOFC阴极材料。第一性原理可以弥补实验方面信息的缺失,能够提供电子结构、几何参数、吸附能及过渡态等相关信息,可以为合理设计和开发高性能的新型SOFC阴极材料提供科学依据和理论指导。本文通过对钙钛矿阴极氧空位的形成及迁移,氧分子在阴极（包括贵金属引入）表面上的吸附、解离、扩散过程及其规律进行了综述并总结了我们前期的研究成果,最后针对当前研究存在的问题及今后钙钛矿阴极的计算模拟研究方向进行了总结与展望。     

CeO_2基中温复合电解质材料的研究进展

在固体氧化物燃料电池(SOFC)的研究中,实现电池的中温化是近年来研究的热点,而电解质材料在中温范围内的性能优化是实现电池中温化的关键。简述了近年来国内外CeO_2基中温复合电解质材料的研究现状及发展趋势,重点评述了掺杂CeO_2/过渡金属氧化物、掺杂CeO_2/掺杂LaGaO_3、掺杂CeO_2/无机盐以及掺杂CeO_2/Al_2O_3复合电解质为代表的CeO_2基中温复合电解质体系的结构设计、制备、第二相材料对基体电解质材料电化学性能的影响和单电池性能提升的机制,并对复合电解质材料的发展前景进行了展望。     

非晶Si-B-C-N陶瓷的电学特性研究

采用高温热裂解法制备出Si-B-C-N陶瓷样品,在1100℃和1400℃退火5h后XRD结果显示两个样品均保持非晶状态.采用电流-电压直流测试方法,确定了样品在室温至1100℃温度范围内的直流电导率,材料的电导率在整个温度范围内均随着温度的升高而增大,呈现出非晶半导体的特性.退火温度升高导致电导率显著增大,这与高温退火过程中H的失去有关.     

硼掺杂对非晶SiCN陶瓷高温电学性能影响

报道了由聚合物前驱体衍生得到的非晶SiCN和SiBCN陶瓷的直流电学特性,硼掺杂引起SiCN陶瓷材料室温电导的增加,在不同的温度区域SiCN和SiBCN陶瓷的电导温度关系出现波动起伏,观察到正的和负的电导温度系数,并对这种现象进行了讨论,拟合数据表明电导温度关系符合Arrhenius模型,表明此种材料是迁移率隙中存在很多缺陷局域态的半导体材料,随着温度升高出现了载流子与声子的相互作用过程.     

Si-B-C-N有机聚合物形成非晶陶瓷的机制研究

用FTIR及微区拉曼光谱等方法,研究了Si-B-C-N有机聚合物在不同热裂解温度下最终形成非晶陶瓷的结构变化.结果表明从常温到600℃这个区域内,有小分子溢出,伴随着质量的大幅度失去,而在600℃～800℃范围内形成自由碳,表明Si-B-C-N材料已完成从有机到无机的转变,形成非晶陶瓷.     

两步烧结法制备SiCp/Al纳米复合材料

为了提高纳米SiC颗粒增强的Al基复合材料(MMC)的致密度,在传统粉末冶金热压烧结方法的基础上增加了一步中温(230℃)、高压(850 MPa)成型处理(以下称预烧结成型)工艺,经最终烧结处理后的5ψ/%,10ψ/%SiCp/Al MMC的致密度达到了99.9%,20ψ/%SiCp/Al MMC的致密度也达到了96.39%.20ψ/%SiCp/Al MMC的屈服强度达到了625MPa,硬度也有显著的提高.对SiCp/Al MMC的制粉、预烧结成型、烧结处理等制备过程进行了详细研究,从工艺原理上分析了其可行性,最后对其力学性能进行了简单讨论.     

天然气水暖集中供热密集烘烤效果

为研究天然气水暖集中供热密集烘烤效果,以烤烟秦烟96为试验材料,利用25座天然气水暖集中供热密集烤房和燃煤密集烤房,通过进行烤房烘烤对比试验,对两类烤房用工能耗及烤后烟叶等级结构、外观质量、化学成分和感官质量进行了研究。结果表明,与燃煤烤房相比,天然气水暖集中供热密集烤房能耗成本有所增加,但烤后烟叶橘黄烟比例增加,柠檬黄烟比例下降,上等烟比例和均价提高,烟叶外观质量改善,化学成分更加协调,感官质量评价档次更高。天然气水暖集中供热烘烤是一种烘烤用工量少、环境污染小、烤后烟叶质量好的烟叶烘烤新方法。     

亚氯酸钠对鲜烟酶促棕色化反应的影响

以烤烟K326为试验材料, 通过暗箱试验研究了不同浓度亚氯酸钠(SC), 叶面喷施和浸泡两种处理方式对鲜烟酶促棕色化反应的影响。结果表明, 200 mg/L SC对鲜烟酶促棕色化反应的抑制作用最为显著。喷施和浸泡两种处理方式对酶促棕色化反应的影响无显著差异。SC对不同成熟度鲜烟酶促棕色化反应抑制效果不同, 其中以M3成熟度(9~10成黄绿)效果最好。SC处理和对照烟叶多酚氧化酶(PPO)活性变化表现出基本相同的规律, 但SC处理烟叶PPO活性均低于同期对照烟叶。