乙醇水蒸汽重整制氢催化剂NiO-CeO_2/ZnO研究

通过共沉淀法制备了一系列添加CeO2改性的NiO/ZnO催化剂,并采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段进行了表征,发现:适量CeO2的加入可以有效地促进NiO的分散,减小NiO颗粒的大小。同时对CeO2改性的NiO/ZnO催化剂进行了测试发现:CeO2含量为5%(质量分数)的NiO/ZnO催化剂氢气选择性最好。350℃时,氢气的选择性就可达61.66%,并随温度的升高而升高,在650℃时,氢气的选择性达到68.37%。5Ce催化剂650℃30h稳定性测试发现,氢气的选择性一直保持在68%以上,没有明显的下降。     

乙醇水蒸气重整制氢的镍基催化剂性能

燃料电池直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效地转变成电能。高纯、无毒的氢是燃料电池的理想燃料。目前,液体燃料重整是一种较好的制氢方式,乙醇作为重整制氢的液体燃料有可再生,无毒,不含易使燃料电池铂电极中毒的硫等优点,是非常适合的环保型重整制氢燃料。采用浸渍法制备了添加助剂的镍基乙醇水蒸气重整制氢催化剂,考察稀土金属氧化物助剂CeO2和Y2O3对Ni/g-Al2O3上乙醇水蒸气重整制氢反应活性的影响。结果表明:助剂有利于改善催化剂的物相组成,使其在较低的温度下具有较高的氢气产率和较低的甲烷选择性。其中,CeO2的助剂作用较优,催化剂16%Ni/CeO2/g-Al2O3在600℃的氢气产率可达4.7,生成CO2、CO和CH4的选择性分别为63.5%、23.4%和12.4%。     

甲醇水蒸汽重整制氢的研究进展

评述了燃料电池上甲醇水蒸汽重整制氢的现实意义。介绍了目前甲醇水蒸汽重整制氢催化剂 ,反应动力学和重整富氢气体中CO除去的研究现状     

燃料电池的氢源技术--乙醇重整制氢研究进展

对燃料电池的氢源技术之一--乙醇重整制氢的相关研究进行了综述.首先,对乙醇重整制氢在燃料电池氢源中所处的地位和占有的优势进行了分析,总结了乙醇重整制氢的反应机理,系统地归纳了国内外对乙醇重整制氢催化剂、乙醇氢分离膜及相关材料的研究进展,并对目前两种乙醇重整质子交换膜燃料电池系统的研究进行了对比分析.同时,对乙醇重整燃料电池系统存在的问题进行了初步探讨,展望了乙醇燃料电池的发展前景.     

燃料电池上甲醇水蒸气重整制氢研究进展

介绍了燃料电池电动车的研究与发展,评述了在燃料电池上甲醇水蒸气重整制氢的现实意义.重点讨论了甲醇水蒸气重整制氢催化剂体系:铜系催化剂和贵金属系催化剂.详细介绍了铜系催化剂的开发研究现状,铜系催化剂的活性组分,以及制备工艺、活化条件、反应状况和催化剂的物理结构等因素对铜系催化剂性能的影响.阐述了贵金属催化剂的研究现状以及甲醇水蒸气重整制氢新型催化剂的开发.评述了甲醇水蒸气重整制氢的反应机理和反应动力学的研究现状.     

花状微球NiO/La2O3催化剂上乙醇水蒸气重整制氢测试

用水热法制备微米尺寸La2O3花状微球粉体,并通过浸渍/热分解法在该粉体上载入纳米尺寸的NiO,制得催化剂NiO/La2O3.利用XRD、SEM、BET对催化剂的结构进行了表征.采用石英砂混和催化剂,组装固定床反应器对催化剂的性能进行测试.装载0.7～1.0g催化剂,液体处理量0.05 mL/min.结果表明,该方法合成的NiO/La2O3催化剂对低温乙醇水蒸气重整反应表现出较高的活性和高的H2产率,同时该催化剂使用寿命达到1 000h,反复起动重复测试13次后,表现出了高稳定性和循环启动性.     

微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备Ni/CeO2催化剂及其甲烷干重整催化性能

催化剂的粒径对其催化性能有很大影响,为了提高催化剂的性能及制备效率,提出了一种微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂的方法,制备了物质的量比n(Ni)∶n(Ce)=1∶10、1∶20、1∶100的Ni/CeO2催化剂.对其甲烷干重整催化性能进行评价.结果 表明:n(Ni)∶n(Ce)=1∶20时对甲烷干重整活性最高.并且...     

Pt-Ru-W/C催化剂对乙醇电催化氧化研究

为了提高直接乙醇燃料电池阳极催化剂的催化活性,降低贵金属载量,采用热还原法制备了Pt-Ru-W/C催化剂,比较了Pt-Ru-W/C和相同前驱体用化学还原法制备的Pt-Ru/C催化剂对乙醇的电催化氧化行为;在0.5 mol/L乙醇和0.5 mol/L硫酸混合溶液中考核了上述催化剂对乙醇电催化氧化活性;通过X射线衍射光谱法(XRD)技术对催化剂的晶体结构进行了分析;结果表明:两种催化剂都具有Pt的面心立方晶格结构,晶格参数都小于Pt/C催化剂;计算表明Pt-Ru-W/C粒径较小,为6.5 nm左右;Pt-Ru-W/C电化学活性比表面积小于Pt-Ru/C催化剂,但由于W的助催化作用使Pt-Ru-W/C对乙醇的电催化活性和抗乙醇中间产物毒化的能力高于Pt-Ru/C催化剂.     

平板式固体氧化物燃料电池Ni/YSZ阳极上甲烷重整过程实验研究

为了开发甲烷直接内部重整的高效固体氧化物(solid oxide fuel cell,SOFC)燃料电池系统,必须对阳极上甲烷水蒸气重整过程进行详细研究。文中搭建了实验台,对开发的平板式SOFC燃料电池多孔介质阳极上甲烷重整过程进行了实验研究。给出在不同燃料流量和不同水蒸气/甲烷比(S/C)工况下出口气体各组分的摩尔分数和甲烷转化率的分布。实验结果表明工作参数对甲烷的转化率有很大的影响,在相同工作温度下甲烷的转化率随着进口燃料流量增加而降低,因此出口气体中氢气的摩尔浓度也相应降低。另外通过分析实验结果,可见阳极的入口处最有可能有碳形成。     

负载型镍基催化剂上乙酸蒸汽重整制氢反应研究

采用浸渍法制备Ni/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂中活性金属含量、焙烧温度、反应温度、反应空速、助剂(钇或锂)对乙酸蒸汽重整制氢反应的影响。研究结果表明,在镍质量含量为12%,焙烧温度为800 ℃,反应温度为600 ℃,质量空速为3.0 h-1时,Ni/g-Al2O3表现出较好的催化活性;添加助剂钇和锂的催化剂上重整反应氢选择性降低,乙酸转化率升高;添加碱金属锂的催化剂抗积碳性能明显提高,这表明在生物质油蒸汽重整制氢反应中添加碱金属助剂对提高Ni/g-Al2O3催化剂的抗积碳性能有很大作用。     

催化表面分布对甲醇蒸汽重整制氢过程的影响

为了强化微通道中甲醇水蒸汽重整制氢,考察了催化表面布置对该反应过程的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对甲醇水蒸汽重整过程进行了二维数值研究。计算表明,在相同的反应条件下,通过对微通道中催化表面的间断分布可以提高反应通道出口甲醇的转化率,且随进口温度和速度的增加这一效果更加明显。在进口温度为513K、进口速度为1.0m/s下转化率提高达10.2%。虽然催化表面的间断分布使通道内温度分布变得不均匀,但并不影响甲醇转化率的提高。对微通道内采用涂层催化剂的非均相催化反应过程而言,间断分布可以提高催化表面利用率,节约催化剂的用量。     

Characterization of the CeO2 thin films for insulation layer and Pt/SrBi2Ta2O9/CeO2/Si MFISFET structure

Abstract

CeO₂ and SrBi₂Ta₂O₉ (SBT) thin films for MFISFET (metal-fcrroelectrics-insulator-semiconductor field effect transistor) were deposited by rf sputtering and pulsed laser deposition method, respectively. The effects of oxygen partial pressure during deposition for CeO₂ films were investigated. The oxygen partial pressure significantly affected the preferred orientation, grain size and electrical properties of CeO₂ films. The CeO₂ thin films with a (200) preferred orientation were deposited on Si(100) substrates at 600°C. The films deposited under the oxygen partial pressure of 50 % showed the best C-V characteristics among those under various conditions. The leakage current density of films showed order of the 10^?7～10^?8 A/cm² at 100 kV/cm. The SBT thin films on CeO₂/Si substrate showed dense microstructure of polycrystalline phase. From the C-V characteristics of MFIS structure composed of the SBT film annealed at 800°C, the memory window width was 0.9 V at ±5 V. The leakage current density of Pt/SBT/CeO₂/Si structure annealed at 800°C was 4×10^?7 A/cm² at 5 V.     

氢镍电池柔性负极片的研制

首次提出以化纤丝网作为柔性氢镍电池负极片的可能性。探索了丝网化学镀铜和电镀镍工艺。经镀铜再镀镍的丝网既保持了丝网的柔性,又具有金属丝网的韧性,并具有良好的导电性,以该丝网为集电体涂覆负极料,并制成电池,经测定该电池与一般的以泡沫镍为集电体的电池在性能上大体相近。