氢能发电技术的研究(Ⅰ)--铂碳复合电极材料对离子交换膜燃料电池放电性能的影响

离子交换膜燃料电池是氢能应用开发的重要研究领域.研究了离子交换膜燃料电池用的铂碳复合电极制备工艺和碳材料的选择对燃料电池电化学性能的影响.研究结果表明,铂碳复合电极的制备工艺对燃料电池放电性能有重要影响,采用刷涂法和物化法制备的铂碳复合电极所组装的燃料电池具有较好的电化学性能.研究结果还发现,复合电极中碳材料的微观结构也是影响燃料电池电化学性能的重要因素,碳材料的比表面积越大,燃料电池的放电性能就越好.     

氢能发电技术的研究(Ⅱ)--电极添加剂对离子膜燃料电池放电性能的影响

离子交换膜燃料电池作为一种理想的氢能发电装置,是目前氢能研究开发的热点.研究了电极添加剂对离子交换膜燃料电池电化学性能的影响.实验结果表明,离子膜燃料电池的放电电压和电流密度均随电极催化层中PTFE的含量增加而呈起伏变化,在负极催化层PTFE含量为8%,正极催化层PTFE含量为12%-16%时,燃料电池的放电电压和电流密度都处于高峰值状态.实验结果还表明,在电极中加入适量的Nafion乳液可显著地提高电极的电催化反应活性,同时也发现添加不同方法配制的Nafion乳液,对燃料电池放电性能的影响也有一定的差别.     

树脂碳电极碳氢原子比测定及其对充放电性能的影响

测试分析了碳化处理条件对聚对苯树脂碳化产物组成含量和碳氢原子比的影响,并进一步测试了不同碳氢原子比的树脂碳化产物作为锂离子电池碳电极材料时的充放电性能。结果表明随着碳化处理温度升高,树脂碳化产物碳氢原子比在逐渐增加,碳化气氛对碳化样品碳氢原子比的影响也十分显著,惰性气氛处理的样品远高于还原性气氛处理的样品,两者的比值高达2.7。树脂碳电极碳氢原子比不同,其充放电容量和不可逆性都表现出明显差别。碳氢原子比升高,电极充放电不可逆性降低,但树脂碳电极充放电容量并不是简单地随着树脂碳电极碳氢原子比升高而线性增大,而是出现一个起伏变化。其中碳氢原子比为1.54的样品呈现出充放电容量高峰值。     

MUF/石蜡的微胶囊制备

以低熔点石蜡为芯材,三聚氰胺改性脲醛树脂(MU F)为囊材,用原位聚合法合成了低熔点石蜡相变材料微胶囊,石蜡含量为w(石蜡)=46.15%。通过乳化稳定性实验确定了O/W乳化体系的乳化剂为OP乳化剂,水油比为4∶1。正交实验表明反应温度和壳芯比是影响微胶囊石蜡含量的主要因素。用差示扫描量热仪(DSC)考察了微胶囊相变材料的热性能,其相变温度和焓值分别为14.74℃、98.59 J/g。     

石蜡的聚烯烃定形包覆研究

低熔点石蜡为芯材,聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯3种高分子材料作支撑材料,以加热熔融的方法制备了3种定形复合相变材料,确定了3种高分子材料对潜热为222.01 kJ/kg的17℃石蜡的最大包裹量分别为w(石蜡)=46%、51%、73%。用差示扫描量热仪对3种定形复合相变材料进行了测定,分析了所制备的定形复合相变材料的相变温度、相变潜热、热稳定性等性能。结果表明,石蜡经过高分子材料包覆之后,其相变温度有所降低,相变焓值有所提高,而且该定形相变材料可以加工成粉体材料,进一步拓展了产品的应用领域。     

降凝剂与蜡晶作用研究方法综述

近年来,降凝剂与蜡晶相互作用的研究备受关注。从晶体学、热力学和分子模拟技术的角度出发,综述了降凝剂分子与蜡晶分子之间相互作用的研究方法,评价了不同研究方法的特点,提出了我国研制与开发高效降凝剂的几点建议。     

聚乙二醇/甲基纤维素定形相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)为储能材料、甲基纤维素(MC)为载体,采用溶液浇铸法制备了PEG/MC定形相变材料。利用恒温加热、PLM、ATR-FTIR和DSC等方法研究了该定形相变材料的PEG泄露性、分子结构、结晶形态和热性能。实验结果表明,当PEG含量不超过80.0%(w)、温度高于PEG熔点但不超过80℃时,PEG/MC定形相变材料不会出现PEG泄漏现象;由于氢键作用,MC与PEG具有良好的相容性;加热或冷却时,PEG/MC定形相变材料通过PEG晶体的熔化或结晶可实现能量的存储或释放。     

复合溶剂和助剂提高劣质柴油精制油收率的研究

用复合溶剂精制老化程度较深的二次催化裂化柴油,改善了柴油的安定性;将二次催化裂化柴油用KMnO_4+H_2SO_4老化剂老化后再用复合溶剂和助剂处理,除去了影响安定性的胶质和含氮化合物,使精制油的贮存安定性和色度达到国标轻柴油标准,加入环己烷助剂的精制油收率达到92%,且不影响柴油安定性。     

碳载CeO2粒子群扩展阳极用于汽油电化学催化氧化脱硫

 以椰壳活性碳载CeO2作为粒子群阳极，通过电化学催化氧化脱除汽油中的硫化物。热力学研究表明，模型硫化物的理论分解电压并不高，一般在0.1~0.5V左右，在电解液中加入Ce3+，既可提高脱硫速率，又可增大脱硫率。实验结果表明，以碳载CeO2为粒子群阳极，以Ce(NO3)3为电解液，在最佳脱硫条件时，即分解电压2.0V、CeO2负载量为5wt.%，Ce3+离子浓度0.08mol/l、汽油/电解液进料体积比1:3、电流密度155 mA/cm2和进料流速80 ml/min，汽油的最高脱硫率达到60％左右。     

不同炭材料制备的铂炭复合电极电化学参数

以乙炔黑、石墨乳、聚苯胺树脂炭和聚亚苯基树脂炭为载体。用化学吸附还原法制备了不同炭材料的铂炭复合电极，采用恒电位法测定了这些铂炭复合电极的阴极极化曲线，并在此基础上求出了复合电极的有关电化学参数，实验结果发现：不同炭材料制备的铂炭复合电极交换电流密度相差较大，在相同铂含量条件下用聚亚苯基树脂炭制备的铂炭复合电极变换电流密度为０．２６７ｍＡ．ｃｍ＾－２，而用乙炔黑制备的铂炭复合电极交换电流密度仅为０