添加Al对燃料电池阴极催化剂(Pt-Fe)/Pt合金微观组织及氧还原催化性能的影响

为提高燃料电池阴极催化剂(Pt-Fe)/Pt合金的氧还原催化活性和稳定性,在Pt-Fe合金体系中引入元素Al,熔炼得到中间合金(Pt-Fe)Al,再经过NaOH溶液定向腐蚀得到(Pt1-xFex)₃Al/Pt合金,用其作为燃料电池氧还原反应的催化剂,并对其结构、催化活性和稳定性进行了研究。结果表明,所制备的催化剂材料(Pt1-xFex)₃Al/Pt合金具有由几个原子层厚的纯Pt外壳和成分为(Pt1-xFex)₃Al的内核构成的双模孔隙且内部互通的包覆式结构。相比于传统燃料电池的氧还原反应催化剂Pt/C材料以及由Pt-Fe体系制备的Pt₄₆Fe₅₄/Pt合金,(Pt1-xFex)₃Al/Pt合金的比活性分别是Pt₄₆Fe₅₄/Pt合金、Pt/C比活性的 1.21倍和2.69倍,其质量活性分别是Pt₄₆Fe₅₄/Pt和Pt/C的1.17倍和5.3倍。在催化稳定性方面,(Pt1-xFex)₃Al/Pt的电化学活性面积在10 000圈伏安循环后衰减到89%,然后趋于稳定,且循环40 000圈后其仍保留80%的电化学活性面积。由此可见,所制备的催化剂材料(Pt1-xFex)₃Al/Pt合金具有较高的催化活性及催化稳定性。     

SiC_P表面镀Ti改性对SiC_P/Al2014复合材料组织及力学性能的影响

采用盐浴镀的方法对SiC_P进行表面镀Ti处理,并通过搅拌铸造的方法制备了表面镀Ti改性SiC_P/Al2014复合材料。研究了镀Ti SiC_P的尺寸和体积分数对SiC_P/Al2014复合材料微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:表面镀Ti处理能有效改善SiC_P在Al基体中的分散均匀性;但随着SiC_P体积分数提高,相同尺寸的镀Ti SiC_P在Al基体分散均匀性逐渐变差,当SiC_P体积分数相同时,其在Al基体中的分散均匀性随着SiC_P尺寸的增加逐渐变好。SiC_P尺寸相同时,SiC_P/Al2014复合材料的常温拉伸强度随颗粒体积分数的增加先增大后减小,SiC_P尺寸为5μm和10μm的SiC_P/Al2014复合材料抗拉强度在颗粒的体积分数为4%时达到最高,分别为524MPa和536MPa;SiC_P/Al2014复合材料的高温(493K)抗拉强度随着SiCp体积分数增加而增大,SiC_P尺寸为5μm和10μm的SiC_P/Al2014复合材料抗拉强度在颗粒体积分数为6%时达到最高,分别为308 MPa和320 MPa。