钌催化硼氢化钠水解制氢的研究

研究了应用于燃料电池的硼氢化钠(NaBH4)水解即时供氢的一种方法.用化学镀法制备的泡沫镍载钌(Ru)作为催化水解NaBH4碱溶液制氢的催化剂,具有稳定高效的活性.这种容易制备的催化剂在多次使用后仍显示了较高的活性.研究了制氢过程中的温度、压力、NaBH4浓度和载Ru量对产氢速率的影响.研究表明:随温度的升高反应速率快速上升;当NaBH4浓度为5%(质量分数,下同)、NaOH浓度为3%、载Ru量为6%时,在25℃常压且催化作用下反应速率可以达到1.906 mL·s-1·g-1.     

泡沫镍载铂催化硼氢化钠水解制氢

设计了一套硼氢化钠制氢系统,利用单片微控制器实现系统中的温度、流量、压力等多参数的集成控制,为燃料电池提供流量和压力可调的氢源。制备了NaBH4水解制氢用泡沫镍载铂和泡沫镍载钯催化剂,实验结果表明,由于反应过程中附着在泡沫镍纤维上的钯颗粒严重脱落,使得泡沫镍载钯催化剂在使用寿命及稳定性方面远不如泡沫镍载铂催化剂。而使用泡沫镍载铂催化剂时,产氢速率随着催化剂用量的增加而升高;NaBH4溶液浓度较低时,产氢速率会随溶液浓度升高而增加,但是太高的浓度反而会使产氢速率降低;增加溶液中NaOH浓度会使反应速率快速降低,当NaOH浓度高于2%时,反应基本停止。计算了NaBH4制氢能量体系,并研发了一套集成NaBH4制氢系统及PEMFC系统的示范应用装置。     

钴-泡沫镍催化剂制备及性能研究

泡沫镍具有较高的比表面积和大的孔径,适合作为硼氢化钠(NaBH4)催化水解供氢用催化剂的载体,采用化学镀的方法制备钴-泡沫镍催化剂,考察了负载钴量,热处理和添加钯对催化性能的影响。结果显示,钴负载量对活性影响显著;热处理虽然不能显著提高催化剂活性但可显著提高其稳定性。钴-泡沫镍催化剂经过300℃热处理后,在碱液中存放32 d活性为36.92%,而添加钯并300℃热处理后在碱液中存放32 d活性可保持41.63%。     

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。     

碱性硼氢化钠溶液析氢催化剂的研究

为了使碱性硼氢化钠溶液催化水解析氢,比较了用硝酸镍和硝酸钴与碱性硼氢化钠溶液反应制取的催化剂的催化效果,发现用硝酸钴制取的催化剂催化效果较好,通过XRF测定其主要成分为钴。并从聚四氟乙烯含量、硼氢化钠浓度、温度等方面研究了此催化剂的催化性能,发现使用此催化剂析氢速率和氢气产率均较高,有着良好的催化效果。     

Ni/C催化剂对生物质气化制氢的影响

为了了解生物炭负载镍催化剂对生物质气化制氢的影响,该文在两段式固定床气化反应系统上开展了生物质水蒸气催化气化制氢实验,研究了生物质基活性炭、生物质快速热解生物炭以及负载Ni的催化特性,分析了生物炭种类对气化合成气的影响。结果发现不同生物炭负载镍对气化制氢均有很好的催化作用,其中棉杆炭负载镍的催化效果最好,氢气产率高达46.04mol/kg,体积浓度为64.02%;生物炭的催化活性与其自身的结构特性和成分有关。     

硼氢化钠制氢的技术路线与发展前景

硼氢化钠(NaBH,)催化水解制氢技术安全可靠.能够即时制氢和即时供氢.可方便地为燃料电池等便携式装置提供氢能,故成为氢源研究的热点课题.考察了硼氢化钠制氢的发展历史,着重分析了三种硼氢化钠水解制氢技术路线和不同制氢催化剂的优势和需要解决的问题,并展望其应用前景.     

路易斯酸性季鏻盐离子液体催化合成苄基甲苯

采用路易斯酸性季鏻盐离子液体催化合成苄基甲苯,分析了反应物摩尔比和催化剂循环使用对产物收率的影响,并对苄基甲苯进行精制和性能测试。结果表明:路易斯酸性季鏻盐离子液体催化剂的催化活性高,氯化苄的转化率接近100%,总收率(MBT/DBT)≥95%,可循环使用(≥20次),当活性出现降低时补加适量的氯化锌又能恢复催化活性。     

Pt合金催化SO_2电化学氧化反应的研究

SO2电化学氧化反应一般用于工业废气脱硫、硫循环水电解制氢、硫氧化物检测等领域,随着SO2对质子交换膜燃料电池(PEMFC)毒化问题的出现,人们逐渐关注SO2电化学氧化的研究。电催化剂是SO2电化学氧化过程的关键材料之一。以Pt Ru/C、Pt3Pd/C和Pt/C作催化剂,采用循环伏安测试和极化曲线测试进行SO2电化学氧化研究。循环伏安测试结果显示,相同时间内Pt Ru/C催化剂表面SO2氧化量最高,Pt3Pd/C最低。极化曲线显示,Pt Ru/C催化剂上SO2电化学氧化的半波电位低于Pt3Pd/C和Pt/C催化剂,且Pt Ru/C催化剂上氧化峰电流最高。三种催化剂对SO2电化学氧化的活性高低为Pt Ru/CPt/CPt3Pd/C。     

煤焦CO2气化反应中石灰石催化特性研究

研究了新鲜石灰石和经过煅烧/碳酸化反应(CCR)反复循环后的石灰石在烟煤煤焦CO2气化反应中的催化特性.结果表明,固定碳转化率随新鲜石灰石添加比例的增加而增大,石灰石添加比例为5％时其催化特性达到最佳,且催化活性随气化温度的升高而降低;在不同热解温度下添加2.5％新鲜石灰石制得的煤焦的气化特性与气化温度密切相关,当气化温度高于热解温度时,催化活性基本不受热解温度影响;随着CCR循环次数的增加,低温气化时石灰石催化活性比新鲜石灰石略低,但仍可作为煤焦气化反应的有效催化剂.     

钴催化硼氢化钠水解制氢研究

以CoCl2-Biomass前驱物采用浸渍法,经过不同煅烧温度和煅烧时间.得到了一种新型的Co-AC催化剂.对Co-AC催化剂的结构进行扫描电子显微镜法(SEM),X射线衍射光谱法(XRD)表征发现,Co均匀分布在活性炭表面且以Co(OH)2晶态出现.在自行设计的实验装置上采用单因素实验研究.结果表明:煅烧温度为450...     

基于硼氢化钠制氢燃料电池供氢系统设计

设计了一种基于硼氢化钠水解制氢技术的燃料电池供氢系统,包括硼氢化钠制氢装置及其控制系统.该系统利用单片微控制器对硼氢化钠制氢系统中的温度、流量、压力等多参数进行集成控制,实现反应系统安全可靠、自动化的要求,可以直接为燃料电池提供流量和压力可调的氢源.     

硼氢化钠在聚合物电解质膜燃料电池中的应用

间接硼氢化钠燃料电池(B-PEMFC)的氢源具有储氢效率高、长期存储稳定、制氢速率可控、水解产物环境友好及副产物偏硼酸钠(NaBO2)可回收利用等优点,但存在硼氢化钠(NaBH4)价格高、水解催化剂寿命短、NaBO2结晶析出和水热管理等问题;直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)具有能量密度和开路电压较高、阳极催化剂价格低以及结构简单的优点,但存在BH4-在阳极水解和渗透的问题。     

硼氢化钠水解给PEMFC供氢的研究

硼氢化钠因具有较高的理论储氢密度(10.7%)、可长期稳定储存、水解过程温和,并且规模可以根据用户需要而调整、全过程环境友好等优点,其水解制氢可作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)供电系统的在线氢源,是近年来被广泛关注的制氢技术.使用自制的水解制氢催化剂及制氢装置,研究了硼氢化钠水解氢气对PEMFC单电池以及电堆性能的影响,发现在试验条件下该制氢装置给小功率(<60W)PEMFC供氢时,电池性能与气瓶供氢时基本相同;而给较大功率(如500 W)PEMFC供氢时,电池逐渐被毒化,性能远低于使用纯氢时且性能不可恢复.     

镀锡、铝对铅基合金电化学行为的影响

采用直接在Pb Ca和Pb Sb合金基体表面镀锡的方法 ,应用循环伏安和阴极极化技术研究了添加锡对铅基合金在硫酸溶液中的电化学行为的影响。循环伏安研究结果表明 ,镀锡将影响铅基合金的电化学行为 ,如镀锡层太厚 ,则铅合金在硫酸溶液中只表现出锡的电化学行为 ,而且随着铅合金表面锡含量的增加 ,铅合金耐腐蚀性增强。阴极极化曲线显示 ,随着电镀锡的时间延长 ,对铅钙板栅合金来说 ,锡的增厚将增大其析氢电流 ,加速蓄电池的水损耗与自放电 ,而铅锑板栅合金的析氢电流大小没有明显的规律。另外 ,还采用循环伏安技术对铅基合金镀铝后的电化学行为是否产生不利的影响作了初步的研究。     

直接硼氢燃料电池

直接硼氢燃料电池(DBFC),是一种新型的高比能便携式电源。它越过了制氢步骤,直接以硼氢化钠碱溶液作为电池的负极燃料,其电池电势(1.64V)及理论比能量(9300Wh/kgNaBH4)均高于直接甲醇燃料电池。介绍了DBFC的基本工作原理,并结合其研究进展情况对DBFC中的关键性技术进行了探讨。     

硼氢化钠制氢技术

介绍了NaBH4催化水解制氢机理,Pt-LiCoO2、NixB、Ru催化剂的应用与制氢反应装置,金属钠、金属氢化物及电解法制备NaBH4的工艺,分析了该技术的优势及需要解决的问题,并对其前景进行了展望.     

化学镀层对无汞碱锰电池性能的影响

用化学沉积表面处理的方法在碱性锌锰电池负极集电体上镀一层致密的铟、锌、锡单层和锌铟、锡铟、锌锡双层。由动态析氢装置和动电位扫描方法测量 ,发现铜集电体表面上沉积以上单、双层金属都显著地提高无汞锌电极的氢超电势 ,有效地抑制了锌电极在KOH溶液中的析氢量。集电体表面化学沉积铟、锌、锡单层或锌铟、锌锡、锡铟双层用来生产无汞碱锰电池完全达到这类电池放电的技术标准     

锡酸钠与邻胺基苯酚对铝阳极的共同抑氢作用

通过恒电流集气、稳态极化曲线和交流阻抗等电化学方法研究了常温及高温下,碱性介质中锡酸钠与邻胺基苯酚对铝阳极的共同抑氢作用。试验结果表明:锡酸钠与邻胺基苯酚对碱性介质中铝阳极的自腐蚀析氢有着很好的抑制作用。温度升高,铝阳极在碱性介质中的自腐蚀加剧,锡酸钠与邻胺基苯酚的抑氢效率提高,且作用平稳。