燃料电池用钯催化剂研究现状

介绍了燃料电池催化用钯催化剂的制备与形貌控制、成分设计和催化机理等方面的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望.     

金纳米颗粒修饰钛电极的制备及其对葡萄糖氧化的电催化活性

利用恒电流电沉积法,制备出金纳米颗粒修饰钛电极（Au／Ti）。利用循环伏安、电位阶跃等电化学技术,研究了碱性溶液中Au／Ti电极对葡萄糖氧化的电催化活性。与多晶金电极相比,葡萄糖在Au／Ti电极上氧化的起始电位更低、电流密度明显增加。实验表明,A11／Ti电极对葡萄糖氧化具有很高的电催化活性。对葡萄糖在Au／Ti电极上的双电位阶跃分析表明,葡萄糖在0．1mol／LNaOH溶液中的电化学氧化反应速率常数为5．79×10^4cm^3／（mol·s）。     

核壳结构粒子制备及分析

核壳结构粒子综合不同颗粒的特点,扩大了单种粉体颗粒的应用范围;本文介绍了核壳结构粒子的制备技术以及分析方法。     

化学气相沉积法制备核/壳结构Co/C纳米颗粒的结构与热稳定性

以乙酰丙酮钴为原料,采用单步金属有机物化学气相沉积法,在600~800℃温度下制备碳包覆钴的核/壳结构Co/C纳米颗粒。利用X射线衍射、透射电镜和Raman光谱仪等对合成产物的元素组成和结构进行表征,研究合成温度对产物形貌和结构的影响,分析Co/C核/壳纳米颗粒的形成机理,并通过差式扫描量热分析/热重分析研究产物的热稳定性。结果表明,不同反应温度下的产物中,Co核的粒径均在10~60 nm之间,C壳层的厚度在10~20 nm之间。随合成温度从600℃升至800℃,Co核由HCP和FCC的混合结构逐步转变为单一的FCC结构,而C层的结晶度逐渐升高。核/壳结构Co/C纳米颗粒在空气气氛下从250℃开始缓慢氧化,结晶度高的C壳层对Co核具有更好的保护作用。     

Au核@Pt壳纳米粒子的光化学还原法合成及表征

在柠檬酸钠-丙酮-乙醇体系中采用光化学还原法同时还原或连续还原Au(III),Pt(IV)离子,合成了Au核@Pt壳复合纳米粒子。采用X射线光电子能谱(XPS),UV-Vis,透射电镜(TEM)等分析手段对两种方法合成的复合粒子的结构、形貌等进行了对比分析,并对复合粒子核壳复合结构的光化学形成机制进行了讨论。研究表明:两种方法均可合成颗粒比较均匀、具有良好单分散性的Au核@Pt壳复合纳米粒子,其平均粒径5.1~10.2 nm;其中,同时还原法制备的复合纳米粒子的平均粒径相对较小是5.1~8.1 nm,而当n(Au)∶n(Pt)=1∶4时,粒径最小,为5.1 nm。同时还原和连续还原法所制备的胶体粒子的UV-Vis吸收光谱与Au,Pt简单混合胶体的有明显不同,双金属复合胶体粒子的UV-Vis吸收光谱中Au的特征共振吸收强度明显下降并且蓝移,下降程度远大于其浓度的降低,且随着粒子中Pt元素含量的进一步增加,Au的特征吸收峰最终消失而只体现Pt的吸收光谱,这表明同时还原和连续还原Au(III),Pt(IV)离子所制备的胶体粒子为双金属复合粒子,复合粒子结构中Au元素存在于粒子内部,Pt元素存在于粒子表面,即两种还原方式所制备的双金属复合粒子具有Au核@Pt壳复合结构。     

Fe_3O_4@SiO_2@Co_3O_4三元核壳结构催化剂的制备及表征

本文中采用均相沉淀法制备了Fe3O4@SiO2@Co3O4核壳结构纳米材料。通过X射线衍射仪,X射线能谱仪,透射电镜,振动样品磁力计,对其结构形貌和磁性能进行了表征。结果表明,所制备纳米粒子包覆结构比较完整,粒径约300nm,内核为磁性Fe3O4,中层为无定形SiO2,外层为Co3O4纳米线,具有海胆状三元核壳结构。该材料有望应用于具有可回收性的磁性纳米催化剂。     

失效分析过程中的力学性能试验探讨

根据锻件在生产及服务中失效时有发生的现实,列出大量失效分析过程中的力学性能试验数据,进行了分析、对比和探讨     

成膜助剂对核壳结构乳胶粒子成膜过程的影响

以核壳结构丙烯酸酯乳液为研究对象,采用扩散波光谱技术(diffusing-wave spectroscopy,DWS)对成膜助剂二丙二醇丁醚(DPNB)在乳液成膜过程的作用机理进行了研究.通过获取乳胶粒子在成膜过程中多级动态散射光的散斑干涉波动频率随时间的变化规律,确定DPNB在粒子相互排列阶段就开始起作用,且随着DPNB用量的增加,谱图由多峰变为双峰,最终呈现单峰;结合最低成膜温度(MFFT)、动态光散射(DLS)、原子力显微镜(AFM)等仪器分析发现,得到适用于本体系成膜助剂的最佳使用量为7%～8%(质量分数),在该成膜助剂用量下粒子边界融合充分,从宏观上表现为连续漆膜.     

硫化钨纳米花的制备及其在染料降解中的应用

以钨酸钠、硫脲、草酸为原料,采用水热法制备出由纳米薄膜组装而成的WS_2纳米花(WS_2NF)。反应过程中,硫脲的包覆作用和草酸的偶联作用,协同控制WS_2的增长,最终形成花瓣状结构。所制备的WS_2NF具有形变能力强、机械能捕获面积大、传质效率高和活性位点丰富的优点,有效提高了WS_2材料的压电催化性能,在5min内可将难降解有机染料完全降解,且该材料多次重复使用后依然保持高活性。     

纳米氧化铝成石油化工业高端催化剂

新技术针对工业生产中对纳米氧化铝粉体晶型和颗粒特征的要求及成本等问题,开发出了以铝为原材料的低成本高纯正己醇铝生产工艺。科研人员通过溶胶凝胶法,控制溶胶凝胶制备过程的影响因素、纳米氧化铝前驱体的热处理工艺和粉体表面改性,制备出了分散性好、多形貌     

Effect of yttrium addition on water-gas shift reaction over CuO/CeO2 catalysts

This paper presented a study on the role of yttrium addition to CuO/CeO2 catalyst for water-gas shift reaction. A single-step co-precipitation method was used for preparation of a series of yttrium doped CuO/CeO2 catalysts with yttrium content in the range of 0-5wt.%. Properties of the obtained samples were characterized and analyzed by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, H2-TPR, cyclic voltammetry (CV) and the BET method. The results revealed that catalytic activity was increased with the yttrium content at first, but then decreased with the further increase of yttrium content. Herein, CuO/CeO2 catalyst doped with 2wt.% of yttrium showed the highest catalytic activity (CO conversion reaches 93.4% at 250℃) and thermal stability for WGS reaction. The catalytic activity was correlated with the surface area, the area of peak y of H2-TPR profile (I.e., the reduction of surface copper oxide (crystalline forms) interacted with surface oxygen vacancies on ceria), and the area of peak C2 and A1 (Cu0→Cu2+ in cyclic voltammetry process), respectively. Besides, Raman spectra provided evidences for a synergistic Cu-Ovacancy interaction, and it was indicated that doping yttrium may facilitate the formation of oxygen vacancies on ceria.     

镍在硫化锂饱和LiCl-KCl熔盐中的氧化行为

利用循环伏安法研究了镍在硫化锂饱和的LiCl-KCl共晶盐中的氧化行为。镍在氧化过程中可形成多种硫化物。氧化过程受扩散控制。镍的硫化物膜有一最大覆盖度,镍电极在电位为-1.2~0.1V范围内的溶解电流基本不变。     

高炉铁沟浇注料的失效分析与原因探讨

对高炉Al2O3-SiC-C质浇注料的失效原因进行了分析,认为浇注料的失效主要与水泥失效有关,浇注件中氯离子过量也会影响凝固的效果.通过加入少量铝酸钙水泥,可以使得失效浇注料重新产生强度,投入使用后,无不良影响.     

循环伏安法测定纳米晶贮氢合金中氢扩散系数

用双辊快淬法制备了纳米晶稀土贮氢合金,XRD图谱表征为结晶较好的CaCu5六方结构,Scherrer公式计算晶粒大小约为40nm。利用循环伏安法测定了纳米晶稀土贮氢合金电极中的氢扩散系数(DH=1.67×10-7cm2/s),由于纳米晶粒具有较高的结晶度和细小的晶粒尺寸,高密度晶界为氢在合金内部的扩散提供快速通道,提高了贮氢合金的吸放氢效率,从而提高了氢的扩散性能,使电极中氢的扩散系数增大。     

铕苯丙氨酸配合物浓度对DNA分子链切断作用的影响

本文主要测定了ＤＮＡ和铕苯丙氨酸配合物〔Ｅｕ（ｐｈｅ）３（ＮＯ３）３〕在金电极上的循环伏安图，通过紫外光谱的测定初步探索了该配合物应用于ＤＮＡ分子切断剂的可能性。实验结果表明，ＤＮＡ存在时会对配合物的循环伏安曲线发生影响，而且这种影响随配合物浓度的增大而加大；紫外光谱的结果也进一步证明，配合物浓度的增大，对ＤＮＡ的切断作用越趋明显。     

生物质焦油催化裂解过程中二次焦油成分

以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上进行了催化裂解实验,研究了反应温度和催化剂种类对生物质焦油的裂解反应产物——二次焦油成分的影响规律.在高铝砖作为催化剂作用下,随着温度的升高,二次焦油构成有芳香化的趋势,多环芳烃的种类和含量都在增加.反应温度的提高有利于焦油的深度转化,二次焦油产率降低;但是高温下生成的二次焦油芳化程度更高,更容易引起催化剂积炭失活.当反应温度为900℃时,碱性催化剂白云石和石灰岩作用下二次焦油成分相似,以复杂的大分子环烃为主,而且焦油成分种类减少到10种左右;酸性催化剂高铝砖作用下焦油成分仍然很复杂,有将近30种,除了含有大分子环烃外,还含有部分石蜡烃,芳香族种类很多,多以双环、三环以及四环的形式存在.     

Reduction Mechanism of Scandium Ion in Fluoride Salt Melt

The electrochemical behavior of Sc^3 in LiF - NaF system was investigated. The cyclic voltammetry and chronopotentiometry were used to investigate the reduction mechanism of the electrochemical deposition of Sc^3 to Sc on Ag electrode in LiF-NaF system at 1043 K. Experimental results indicate that the electroreduction of Sc^3 to Sc is a reversible process with simple 3-electron transfer in one step controlled by diffusion.     

Catalytic conversion and DFT analysis of post DDBD-catalysis system for degradation of toluene,ethyl acetate and acetone with different metal-oxides catalysts

A series of multiphase metal-oxide catalysts(MnO_x/γ-Al₂O₃,CuO_x/γ-Al₂O₃,FeO_x/γ-Al₂O₃,CeO_x/γ-Al₂O₃and LaO_x/γ-Al₂O₃) were prepared for plasma-catalyst degradation of multicomponent volatile organic compounds(VOCs,such as toluene,acetone and ethyl acetate).The results reveal that the degradation efficiency(DE) of acetone,toluene and ethy...     

循环伏安法测定溶液中Fe3+和Fe2+浓度比

采用循环伏安法（CV）测定铁泥制备Fe3O4过程中Fe3+与Fe2+浓度比值的变化,为该工艺过程提供方便、快捷的监测方法。在实验条件下,溶液中的Fe3+与Fe2+组成可逆的氧化还原体系,产生一对峰形良好的氧化还原峰。对影响峰电流的扫描速度、pH值及干扰离子等因素进行考察,结果表明,扫描速度在0.002~0.01 V/s、pH在1.5~2.5时对氧化峰电流及还原峰电流没有影响;溶液中存在的SO42-离子在实验范围内对体系基本无干扰。Fe3+的浓度在0.000 8～0.008 4 mol/L呈线性关系,相关系数为0.999 9,相对标准偏差(n=7)在 0.70%~2.0%之间。该法与标准重铬酸钾滴定法对比,相对误差为1.7%。     

Research advances of rare earth catalysts for catalytic purification of vehicle exhausts-Commemorating the 100th anniversary of the birth of Academician Guangxian Xu

Nowadays,air pollution has become a prominent environmental problem and has attracted much attention.With the increase of vehicle retention quantity,the exhaust emissions have become the main sources of air pollution.To reduce pollution and hazards,vehicle exhaust emission regulations are becoming stricter and stricter,which puts forward higher requirements for purification of vehicle exhausts.At present,rare earths have been widely applied in vehicle exhaust purification because of their good catalytic performance,which is attributed to their unique 4 f electron layer structure occupied without full electrons,excellent oxygen storage/release capacity and redox ability.In this paper,the current status of rare earth catalysts and application of rare earth in different fuel vehicle exhaust catalysts,including three-way catalysts(TWCs) for gasoline vehicles,diesel exhaust catalysts for different pollutants(particulate matter(PM),NO_x,CO and HC) and catalysts for new energy vehicles with different fuels,are summarized in detail.Meanwhile,the corresponding mechanisms and the role of rare earth in vehicle exhaust catalysts are also simultaneously described.Furthermore,the challenges and development directions of rare earth catalysts for the purification of vehicle exhausts are also proposed.