纳米二氧化铈的研究现状

通过文献分析 ,阐述了纳米二氧化铈的制备方法 ,添加物对二氧化铈涂层性能的影响及不同基体上二氧化铈涂层的研究现状 ,指出了其中的不足 ,并对二氧化铈的研究进行了展望。     

水热法合成纳米二氧化铈

稀土氧化物纳米材料具有未被填满的4f电子层结构，因而表现出了独特的光学、电学、磁学特性，使得稀土基荧光材料、磁性材料、储氧材料以及高表面积催化剂载体材料在近些年得到了广泛应用。在实际应用过程中，为了获得均质材料，并表现出纳米材料独特的量子效应等，往往要求所制备纳米颗粒具有良好的分散性。     

纳米二氧化铈的研究现状

通过文献分析，阐述了纳米二氧化铈的制备方法，添加物对二氧化铈涂层性能的影响及不同基体上二氧化铈涂层的研究现状，指出了其中的不足，并对二氧化铈的研究进行了展望。     

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。     

直接甲醇燃料电池电催化剂研究进展

催化剂是影响燃料电池性能及其产业化进程的关键技术之一。本文在简要介绍直接甲醇燃料电池电催化反应机制的基础上综述了其阳极、阴极催化剂的研究进展。     

碳热还原条件下二氧化铈与碳的反应过程

将二氧化铈和石墨粉以１∶９的摩尔比配料,均匀混合并制团,在１５００～２０００℃的温度范围内及氩气保护下,于碳管炉内在不同温度下恒温反应１～４ｈ。利用ＸＲＤ和化学分析法确定反应产物的物相组成和二氧化铈的还原率,以探讨碳热还原过程中二氧化铈与碳的反应过程。结果表明：在本实验研究条件下,在１５００～１７００℃温度范围内,ＣｅＯ２被碳还原的产物为Ｃｅ２Ｏ３;１７５０～１８００℃温度范围内,ＣｅＯ２被碳还原的产物为Ｃｅ２Ｃ２Ｏ２;１８５０℃时,ＣｅＣ２即可迅速生成。ＣｅＯ２与碳的作用要经历ＣｅＯ２→Ｃｅ２Ｏ３→Ｃｅ２Ｃ２Ｏ２→ＣｅＣ２的反应过程。     

贵金属在直接甲醇燃料电池催化剂的应用

电极催化剂是燃料电池组件中的关键,直接影响着电池性能及燃料电池的产业化进程。综述了直接甲醇燃料电池电极催化剂中贵金属的应用。从燃料电池的阳极催化剂和阴极催化剂2个方面阐述了应用贵金属的研究进展,并对其未来发展进行了展望。     

二氧化铈抛光液化学机械抛光微晶玻璃的机理及优化

以纳米CeO₂为磨料自制抛光液,研究磨料质量分数、pH值、抛光液流量、抛光盘转速、表面活性剂种类和氟化铵质量分数等因素对微晶玻璃化学机械抛光的影响,分析总结CeO₂在微晶玻璃化学机械抛光中的作用机理,利用原子力显微镜（AFM）检测微晶玻璃抛光后的表面粗糙度。结果表明:当CeO₂质量分数为3%、抛光液流量为25mL/min、抛光盘转速为100r/min、pH=8.0、十二烷基硫酸钠质量分数为0.01%,氟化铵质量分数为0.7%时,抛光后微晶玻璃表面粗糙度（R_a）最低为0.72nm,材料去除速率达到180.91nm/min。      

铈锆复合氧化物在摩托车尾气净化催化剂中的应用

采用共沉淀法制备了Ce0.8Zr0.3O2和Ce0.7Zr0.2Y0.1O2两种复合氧化物,并用XRD、BET及OSC等方法对复合氧化物的结构、织构及储氧性能进行了表征.结果表明,2种复合氧化物均形成了立方相的铈锆固溶体并具有良好的织构及热稳定性能,经1000℃,5 h老化后的Ce0.7Zr0.2Y0.1O2比表面积仍高达50m2/g以上.将所制备的复合氧化物用于摩托车尾气净化三效催化剂,模拟摩托车尾气的组成,分别对Pt-Rh/Ce0.7Zr0.3O2和Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2 2种催化剂进行了活性评价.结果显示,催化剂Pt-Rh/Ce0.7Zr0.2Y0.1O2在老化前后均具有高的三效催化活性和高的抗热老化性及宽的空燃比窗口.     

甘氨酸-硝酸盐法合成高烧结活性氧化铈电解质粉体

用甘氨酸-硝酸盐法合成了适用于中低温固体氧化物燃料电池的电解质材料Ce0.8Gd0.05Y0.15O1.9，主要分析了甘氨酸，硝酸根比值对燃烧合成过程、制得粉体结构、粒度和形貌的影响，并对其烧结性能作了评价。     

钆掺杂氧化铈固体电解质低温电性能的研究

采用固相反应法成功制备了电解质Ce0.8Gd0.2O1.9（CGO）。在250℃～600℃范围内利用交流阻抗谱技术测试了分别以Pt和Ag作电极的CGO的导电性能和界面行为，探讨了低温下电导率与温度，界面电阻与温度和频率等之间的关系；并对O2在电极表面的扩散机理进行研究。结果表明，用Pt或Ag作电极时，晶粒、晶界和总电导率与温度均严格遵守Arrhenius公式，CGO（Pt）的电导活化能Ea分别为0．41，0．51，0．42eV，CGO（Ag）的电导活化能Ea分别为0．43，0．55，0．42eV；晶界阻抗半圆中的特征频率与温度也均符合Arrhenius公式；Pt（Ag）／CGO的界面阻抗主要来自氧的扩散阻抗，其扩散活化能分别为0．32eV和0．52eV。     

金在低温燃料电池技术中的应用前景

金因其良好的物理化学性质和催化活性在低温燃料电池技术中具有很好的应用前景.本文就金在此方向的研究进展进行综述,包括:金催化剂选择氧化燃料电池氢燃料中的CO以及Pt-Au系电催化剂、Pd-Au系电催化剂、以金为主体的电催化剂的研究状况.同时简要介绍了低温燃料电池电催化剂的发展现状和金应用于电催化剂的基础.     

Sm2O3和Nd2O3共同掺杂CeO2基电解质材料的研究

采用柠檬酸-硝酸盐法合成出单一相、均匀的Ce0.8SmxNd0．2-xO19粉体，XRD结果表明该粉体为单相萤石结构，粒径约在11．7nm～20．1nm之间。将粉体干压成型，在1400℃下无压烧结5h可得到高致密度陶瓷。SEM照片显示陶瓷微观结构均匀，晶粒尺寸在2μm～4μm。经直流四端电极法测试得到该样品在500℃时电导率约在0．012 S／cm。该结果说明与单项掺杂相比，两相共掺杂会进一步提高材料的电导率。     

流延-共烧法制备掺杂氧化铈基阳极／电解质双层结构

采用甘氨酸／硝酸盐（GNP）法合成了具有较高烧结活性的Ce0.8Gd0.05Y0.15O1.9（GYDC）粉体，通过流延-共烧法制备了NiO—GYDC阳极／GYDC电解质双层结构。结果表明：GYDC电解质薄膜经过1400℃保温4h后可烧结致密，说明GNP法制备的GYDC粉体的烧结活性较高；通过流延．共烧法可以成功制备外观完好、平整的NiO-GYDC／GYDC双层结构，满足SOFC的组装要求。     

等离子喷涂技术在固体氧化物燃料电池中的应用

介绍了等离子喷涂制备固体氧化物燃料电池（SOFC）中的电解质、阴阳极及其功能组件的研究进展,分析了其中的关键技术.研究表明：采用等离子喷涂,通过选择适当的粉末原料,工艺优化和改进送粉方式,可以得到满足SOFC要求的致密电解质,多孔阴极和阳极.三者的厚度均为30～50 μm,SOFC总厚度低于100～120μm,可以将固体氧化物燃料电池的运行温度降低到中温800℃下的范围,降低电池运行温度,从而降低了对相关材料的要求和运行成本.     

纳米TiO2复合膜的制备及在燃料电池中的应用

利用溶胶-凝胶法与加温、加压-流延工艺成功地制备出锐钛矿与金红石2种TiO2的质子交换复合膜。通过XRD，FTIR，EDS和AFM方法研究了复合膜晶形信息、化合键信息、元素分布、表面粗糙度，并组装了燃料电池进行了电化学测试。实验表明：TiO2掺杂全氟磺酸树脂的复合膜能在干气的操作条件下自增湿发电，电化学稳定，最高功率密度超过1W／cm^2；而且发现在复合膜中掺杂物的晶形影响燃料电池的自增湿发电性能，在70℃，0．2MPa，化学计量数为1．5的干H2／干O2操作环境下，锐钛矿型复合膜在0．55V下的电流密度接近2A／cm^2，比金红石犁复合膜增大了0.34A／cm^2，表现出了优良的自增湿电化学性能。最后讨论了TiO2／PFSA复合膜的质子传递机理。     

碳材料的掺杂改性及其用于燃料电池催化剂的研究

开发掺杂改性的碳材料用作燃料电池的非贵金属氧还原催化剂已成为燃料电池领域的重要研究课题,相关研究对于降低燃料电池成本、促进燃料电池的商业化具有十分重要的意义。大量研究工作表明,对碳材料进行掺杂改性可以实现其形貌、微观结构、组成及其他表面物理化学性质的优化,从而得到具有较高催化活性、选择性和稳定性的氧还原催化剂。人们在这类催化剂的制备方法、性能优化和催化机理等方面进行了大量研究工作。综述了对碳纳米管、石墨烯、介孔碳、大孔碳、碳微球等碳材料进行掺杂改性的最新进展。并基于目前的研究结果,展望了掺杂碳材料作为燃料电池非贵金属氧还原催化剂的应用前景和未来的发展趋势。     

固体氧化物燃料电池铬酸镧连接材料研究现状

掺杂二价减土金属的铬酸镧是目前研究最深入，应用效果最好的固体氧化物燃料电池（SOFC）的连接材料，它几乎占整个SOFC制造成本的一半，本文就其研究现状进行了综述。     

固体氧化物燃料电池铈基电解质的研究进展

开发在中、低温下具有高电导率的电解质材料是未来发展低成本固体氧化物燃料电池（SOFC）的重要方向。掺杂氧化铈（DCO）在500~700 ℃时,具有良好的导电性能,其离子电导率远远高于同温度下氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）电解质材料,因此其成为中温SOFC电解质材料应用与研究的重点。但DCO在还原气氛下Ce4+部分还原为Ce3+,会引起电子电导增加、制造成本提高、开路电压降低等问题。针对这些问题,大量研究通过稀土或碱金属掺杂、电解质复合进行了探索,发现掺杂和多相电解质复合有助于提高DCO的离子电导率和稳定性。在概述锆基固体电解质、Bi2O3基电解质、LaGaO3基氧化物、CeO2基氧化物等SOFC电解质的基础上,重点综述了单掺杂、双掺杂和多掺杂的氧化铈电解质,同时综述了掺杂氧化铈-碳酸盐复合电解质和两种电解质复合的电解质材料的研究进展。另外,介绍了流延、丝网印刷、浆料涂覆、电泳沉积、喷雾热解、溅射、大气等离子喷涂、激光脉冲沉积等制膜方法,在铈基电解质膜制备方面的应用。最后,对铈基电解质的发展前景和方向进行了展望。