被动式直接甲醇燃料电池的性能影响因素研究

研究了制约被动式直接甲醇燃料电池(被动式DMFC)性能的因素。通过测定电池的极化曲线、功率密度曲线、长时间放电曲线等手段研究了被动式甲醇燃料电池在不同阴极供料方式、不同阳极供料方式、不同催化剂载量、不同电池温度等条件下的放电特性。测试结果表明:阴极氧气扩散速率较慢是导致被动式电池性能较低的一个主要因素,阴极采用主动进料时电池的性能相比被动式DMFC提高了23.5%,最大功率密度达到8.4mW?cm?2。而且阴极的水淹问题也制约了被动式DMFC的长时间放电性能。提高阴阳极的催化剂载量能显著提高电池的性能,阴阳极催化剂载量为4.0mg?cm?2时,最大功率密度达到11.4mW?cm?2。但是催化剂载量的提高会影响电池的长时间放电性能,特别是,提高阴极催化剂载量能显著提高电池的温度,所以能较大提升电池的性能。     

负载型PVP-Pt催化剂催化2-氧-4-苯基丁酸乙酯的不对称加氢

分别采用乙醇、甲醛、甲酸钠、硼氢化钠为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂,制备了负载型PVP-Pt/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂对2-氧-4-苯基丁酸乙酯不对称加氢合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的性能,其中硼氢化钠作为还原剂时性能最佳。研究了制备条件如还原温度、还原浓度、还原介质、PVP/Pt物质的量比以及反应溶剂、时间等因素对催化结果的影响。实验结果表明,在PVP/Pt=5∶1、还原温度0 ℃、NaBH4浓度为0.5 mol/L、乙醇作为还原介质制备的催化剂,对2-氧-4-苯基丁酸乙酯（EOPB）不对称加氢的转化率可达100%,对映选择性为76.8% e.e.。     

LiClO_4浓度对Li-MnO_2电池高低温性能的影响

考察了碳酸丙烯酯(PC)+乙二醇二甲醚(DME)电解液中LiClO_4浓度对Li-MnO_2一次电池内阻、开路电压及高低温放电性能的影响。在-25℃,LiClO_4浓度为1.2 mol/L时,电池性能最好;300 mA放电时LiClO_4浓度为1.2 mol/L比1.0 mol/L的电池放电平台约高90 mV,放电比容量约高14%。随着温度的升高,电池放电性能的差异逐渐减小;在50℃时,不同LiClO_4浓度的电池放电平台和比容量相近。     

碳纤维基PtPb催化剂直接乙醇燃料电池制备及性能研究

用静电纺丝法制备的碳纤维基PtPb催化剂薄膜作阳极催化剂,并通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料电池,搭建测试系统并对电池性能进行测试。主要研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DFEC的影响。测试结果表明,当乙醇溶液浓度为1.0 mol/L,溶液进样速率为1.0 mL/min,溶液温度为80℃,氧气进样流速为100 mL/min时性能较优,单电池的最高功率密度达21 mW/cm2。     

空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵

采用单因素实验研究了亚硫酸铵初始浓度、反应温度、空气流量、催化剂硫酸钴浓度等因素对催化氧化亚硫酸铵的效率的影响.结果表明,低浓度亚硫酸铵较易氧化,亚硫酸铵浓度越高,氧化越困难;反应的最佳温度为50℃,氧化速率随着空气流量和催化剂硫酸钴浓度的增加而加快.通过正交实验确定最佳氧化反应条件为:亚硫酸铵初始浓度1.1 mol·L-1,催化剂硫酸钴浓度0.015 mol·L-1,反应温度50℃.     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/Ce4+催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2/Ce4 ,用于催化苯甲醛与乙二醇的缩合反应.考察了硫酸的浓度、Ce(SO4)2的浓度和焙烧温度等因素对催化性能的影响;采用IR、DSC、XRD和Hammett指示剂法对其性能进行研究.结果表明,催化剂SO2-4/TiO2/Ce4 是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,在硫酸浓度1 mol·L-1、Ce(SO4)2的浓度0.12 mol·L-1和焙烧温度550 ℃的制备条件下,产率可达88.2%.催化剂晶体结构为锐钛矿型.     

基于液体燃料电池的高浓度肼推进剂废水降解研究

采用化学还原法制备直接肼燃料电池用碳载高效Pt催化剂材料,其粒径较小,分散均匀,具有较大的活性比表面积。将其用于电池阳极进行性能测试,40℃时燃料电池的最大开路电压可达1.64 V,最大功率密度值可达169 mW/cm~2,较浆液涂覆法制备的Pt催化剂在相同条件下的性能提升约1.5倍。采用燃料电池恒流放电模式降解高浓度含肼废水时,燃料电池实验装置运行持续稳定24 h以上,阴极侧双氧水浓度为2 mol/L时,初始浓度为1 mol/L含肼废水的24 h降解效率最高,可达83.36%。     

基于液体燃料电池的高浓度肼推进剂废水降解研究

采用化学还原法制备直接肼燃料电池用碳载高效Pt催化剂材料,其粒径较小,分散均匀,具有较大的活性比表面积。将其用于电池阳极进行性能测试,40℃时燃料电池的最大开路电压可达1.64 V,最大功率密度值可达169 mW/cm²,较浆液涂覆法制备的Pt催化剂在相同条件下的性能提升约1.5倍。采用燃料电池恒流放电模式降解高浓度含肼废水时,燃料电池实验装置运行持续稳定24 h以上,阴极侧双氧水浓度为2 mol/L时,初始浓度为1 mol/L含肼废水的24 h降解效率最高,可达83.36%。     

乙烷质子交换膜燃料电池的研究

研究了以乙烷作为燃料、全氟磺酸高分子膜(Nafion膜)作为质子交换膜、Pt或Pt-Ru作为电极催化剂主要组分、并通过掺杂Nafion膜作为电极内的离子导体构成的燃料电池电化学性能.研究了两种电极催化剂:Pt与Pt-Ru复合催化剂的制备及构成的单电池在不同温度及运行时间下的电化学性能.温度增加,电池性能变好;运行时间增加,电池性能下降,在相同的温度与运行时间下,Pt-Ru复合催化剂构成的电池比Pt催化剂构成的电池极化小.通过分析电极反应产物,探讨了乙烷电极及电池的反应机理.结构为C2H6,( Pt-Ru+膜材料复合阳极)/Nafion膜/(Pt+膜材料复合阴极),O2 的质子交换膜燃料电池,在150℃时,电池的最大输出电流和功率密度分别高达70 mA·cm-2和22 mW·cm-2.     

SO2-4/Fe2O3固体酸的制备及其催化合成生物柴油的研究

探讨了SO2-4/Fe2O3固体酸催化剂的最佳制备条件,将其用于催化合成生物柴油,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及醇酸摩尔比对酯化反应的影响.结果表明,当浸渍硫酸浓度为0.5 mol·L-1、焙烧温度为600℃、焙烧时间为3 h时催化剂活性最强;利用自制的固体酸催化剂催化合成生物柴油,在催化剂用量为3%(以油酸质...