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1.
《International Journal of Hydrogen Energy》2020,45(57):32856-32864
The electrode ionomer is a key factor that significantly affects the catalyst layer morphology and fuel cell performance. Herein, sulfonated poly(arylene ether sulfone)-based electrode ionomers with polymers of various molecular weights and alcohol/water mixtures were prepared, and those comprising the alcohol/water mixture showed a higher performance than the ones prepared using higher boiling solvents, such as dimethylacetamide; this is owing to the formation of the uniformly dispersed ionomer catalyst layer. The relation between ionomer molecular weight for the same polymer structure and the sulfonation degree was investigated. Because the chain length of polymer varies with molecular weight and chain entanglement degree, its molecular weight affects the electrode morphology. As the ionomer covered the catalyst, the agglomerates formed were of different morphologies according to their molecular weight, which could be deduced indirectly through dynamic light scattering and scanning electron microscopy. Additionally, the fuel cell performance was confirmed in the current-voltage curve. 相似文献
2.
Vaidhegi Kugarajah Moogambigai Sugumar Elamathi Swaminathan Nagaraj Balasubramani Sangeetha Dharmalingam 《International Journal of Hydrogen Energy》2021,46(42):22134-22148
Hydrothermally prepared zinc oxide nanorods are sulphonated (S–ZnO NR) and incorporated into 15% Sulphonated Poly (1,4-Phenylene Ether Ether Sulfone) (SPEES) to improve the hydrophilicity, water uptake and ion transfer capacity. Water uptake and ion transfer capacity increased to 34.6 ± 0.6% and 2.0 ± 0.05 meq g?1 from 29.8 ± 0.3% and 1.4 ± 0.04 meq g?1 by adding 7.5 wt% S–ZnO NR to SPEES. Morphological studies show the prepared S–ZnO NR is well dispersed in the polymer matrix. SPEES +7.5 wt% S–ZnO NR membrane exhibits optimum performance after three-weeks of continual operation in a fabricated microbial fuel cell (MFC) to produce a maximum power density of 142 ± 1.2 mW m?2 with a reduced biofilm compared to plain SPEES (59 ± 0.8 mW m?2), unsulphonated filler incorporated SPEES (SPEES + 7.5 wt% ZnO, 68 ± 1.1 mW m?2) and Nafion (130 ± 1.5 mW m?2) thereby suggesting its suitability as a sustainable and improved cation exchange membrane (CEM) for MFCs. 相似文献
3.
二氧化碳加氢直接合成二甲醚催化剂的研究——沉淀次序对复合催化剂结构和性能的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
以草酸乙醇溶液为沉淀剂,采用不同的沉淀次序(并流、反加和正加)制备了CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5复合型催化剂,对CO2加氢直接合成二甲醚反应的催化活性顺序为:并流法催化剂>反加法催化剂>正加法催化剂。3种复合催化剂的还原温度由低到高的顺序为:并流法催化剂<反加法催化剂<正加法催化剂。在沉淀过程中,反加法和正加法均形成类胶体沉淀,相应催化剂的比表面积也较大。IR研究发现,催化剂在1101cm-1处表现Cu/Zn/Al氧化物与HZSM-5分子筛之间相互作用的IR吸收峰强度与其催化活性间存在对应关系。XRD结果表明,并流法得到的催化剂前驱体中有铜锌同形取代现象,有利于催化剂活性的发挥。 相似文献
4.
针对甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯(DMC)工艺,开发了新型Cu基络合催化剂(CuB rnLm)。对CuB rnLm催化剂的活性及其稳定性进行了研究。实验结果表明,采用该催化剂,甲醇转化率和DMC选择性较高;元素价态和物质结构分析表明,CuB rnLm催化剂循环使用5次后仍保持较好的稳定性。采用正交设计和中心响应曲面法设计实验,并使用S tatistica软件进行统计分析,寻求出反应的主要影响因素,并得到优化的工艺条件:反应温度100~110℃、反应压力3.0~3.5M Pa、反应时间4~6h、CuB rnLm催化剂质量浓度(以甲醇的体积计)0.15~0.20g/mL。在此工艺条件下,甲醇转化率可达23%以上,DMC的选择性为96%~98%。 相似文献
5.
对癸二酸二甲酯与1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的酯交换反应进行了研究;分别考察了四异丙基钛酸酯、氨基锂、氧化二辛基锡3种催化剂的性能;采用氢核磁共振确定了产物的结构;考察了以四异丙基钛酸酯为催化剂时反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量对反应的影响。实验结果表明,四异丙基钛酸酯催化剂的催化效果最好;在癸二酸二甲酯与1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇摩尔比1∶1.79、四异丙基钛酸酯催化剂的用量为反应物总质量的0.31%、反应温度180℃、反应时间6h的条件下,所得产物中单(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸甲酯(简称单酯)质量分数为23%和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(简称双酯)质量分数为73%,单双酯质量比为1∶3.17,产物收率为93.3%。该方法可得到理想的单双酯比例及产物收率,具有很好的工业应用前景。 相似文献
6.
分子筛绿色化合成技术的开发 总被引:3,自引:0,他引:3
对现有分子筛合成废液中氨氮及还原性物质的来源进行分析,确定降低排放废水中氨氮浓度及COD的方案。对现有ZRP-5分子筛制备流程进行优化,增加母液及赶胺水回用工序;建立母液浓缩装置,将钛硅分子筛及Β分子筛的合成母液及重排母液应用于ZSM-5分子筛的合成,实现废液的梯级利用。上述措施既解决了因分子筛生产废液的排放造成的环境污染,亦因废物资源化降低了ZSM-5分子筛的生产成本。 相似文献
7.
十二酰胺丙基二甲基羟乙基氯化铵与十二烷基硫酸钠水溶液的表面吸附和胶束形成 总被引:1,自引:0,他引:1
利用十二酰胺丙基二甲胺和氯乙醇反应 ,合成了十二酰胺丙基二甲基羟乙基氯化铵 (DDHA)阳离子表面活性剂 ,将其与十二烷基硫酸钠 (SDS)以不同摩尔比进行混合 ,测定了混合系统的表面张力 ,计算了单一系统和混合系统的饱和吸附量、分子最小截面积 ,表面层和胶束中 DDHA的摩尔分率及分子间相互作用参数 ,目视观察了混合系统的浑浊情况。结果表明 :在降低γcmc和 cmc方面 ,DDHA SDS混合系统有协同效应 ,表面层和胶束的组成与二组分配比有关 ,但是非对称的 ,等物质的量混合物中 ,DDHA在胶束和表面层中具有较大的摩尔分数。DDHA与 SDS在实验测定的各混合系统中都不出现混浊 相似文献
8.
SIMULATION STUDIES OF THE REMOVAL OF WATER FROM ETHANOL BY A CATALYTIC DISTILLATION PROCESS 总被引:1,自引:0,他引:1
Christina B. Dirk-Faitakis Karl T. Chuang 《Chemical Engineering Communications》2005,192(11):1541-1557
A new approach based on catalytic distillation (CD) technology was proposed to remove water from ethanol. Isobutylene was introduced to react with water in the CD column. The commercial software simulation tool Aspen Plus was used to investigate the effects of key design factors such as operating pressure and temperature, reactant ratios, reflux and distillate to feed ratios, number of separation and reaction stages, and feed and reaction zone location. It was found that the CD technology offers potential advantages of reduced energy consumption and reduced capital cost over traditional approaches for the removal of water from ethanol. 相似文献
9.
Andrés Rigail-Cedeño 《Polymer》2005,46(22):9378-9384
Cure reactions of the stoichiometric mixtures of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) and two very low molecular weight aliphatic polyether diamines (PED) were studied by using fluorescence and mid- and near-IR spectroscopic techniques. As the cure proceeded, the primary amine groups in PED are converted to the secondary and the tertiary amines. Near-IR spectral analysis was used to calculate the concentration of the three amine groups as a function of cure time. The decrease in the fluorescence intensity of DGEBA at about 307 nm was observed due to more effective quenching of the tertiary amine groups in PED, in comparison to the primary and the secondary amine groups. A large decrease in fluorescence intensity at 75 and 95 °C cure was observed. The amount of all the amine species was estimated from NIR spectra to shed light on the cure kinetics of PPO (polypropylene oxide) in comparison with PEO (polyethylene oxide) epoxy, as well as to explain their fluorescence behavior.The fluorescence intensity changes were correlated to the extent of epoxy reaction obtained by mid- and near-IR spectroscopy. 相似文献
10.