郭荣贵
,
杨民力
,
傅钟臻
,
于丽敏
,
夏雯
,
陈飞彪
,
李涛
,
孙海峰
,
蒋文全
材料导报
对硼氢化钠-质子交换膜燃料电池的国内外近期研究进行了综述,重点分析了硼氢化钠水解制氢用催化剂的制备、性能、水解制氢副产品再生和硼氢化钠-质子交换膜燃料电池系统的装置设计,提出了多组分合金化与多孔结构化催化剂的研究思路,强调了硼氢化钠-质子交换膜燃料电池系统研制的必要性和迫切性.
关键词:
硼氢化钠
,
质子交换膜燃料电池
,
催化剂
,
水解
李艳廷
,
孙秀果
,
王育华
,
司华艳
,
杨民力
,
彭政
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.03.008
采用并流中和法制备了La掺杂的SiO2包覆TiO2纳米粒子,利用X射线衍射(XRD),傅立叶交换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)及紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱对掺杂改性前后样品进行表征.以紫外光照降解甲基橙为测试体系,研究了La掺杂量及煅烧温度对SiO2/TiO2光催化性能的影响,并对其作用机制做了初步的探讨.FT-IR表明在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si和Ti-O-La键,从而抑制了金红石相的形成,提高了热稳定性,和XRD分析结果一致,掺杂了La的SiO2/TiO2在800℃时金红石相的含量仍然比较低,和120℃时的含量相当;TEM照片显示改性后的TiO2团聚减小,粒度均匀.UV-Vis光谱分析显示La掺杂SiO2/TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,其中光吸收红移最大的样品为3.0％La掺杂量的SiO2/TiO2,带隙能(Eg)由原来的2.98 eV降为为2.41 eV.光催化性能实验结果显示当La的摩尔掺杂量为3 0％时,其光催化活性最好,光照20 min,与未掺杂改性的TiO2相比甲基橙的光降解率提高了55 1％;另外,未掺杂TiO2煅烧温度对光催化影响显著,当温度由120 ℃增加为800℃时,光照25 min的降解率就由69％降为10.7％,而掺La的SiO2/TiO2煅烧温度对其光催化性能影响不大.
关键词:
TiO2
,
La-SiO2/TiO2
,
光催化降解
,
稀土
李甜
,
杨民力
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.012
在直接甲酸燃料电池的研究中,催化剂的选择、制备和性能研究依然是探索的重点.虽然PtBi合金已被报道用于甲酸的电化学催化氧化且具有良好的催化性能,但由于这些物理或化学制备方法耗时而且烦琐的操作,探索更加简便的制备方法已经成为一种必要.采用恒电势沉积手段在玻碳电极上制备了均匀分散的球形PtBi纳米颗粒,PtBi纳米颗粒的平均直径为(63±20) nm,Pt∶ Bi的原子比为1.18,非常接近于溶液中[ PtCl6] 2-∶Bi3+的摩尔比(1.11),表明恒电势电沉积适于作为一种简单而有效的方法用于制备粒径较为均匀、符合预定化学成分的PtBi纳米颗粒.采用循环伏安法和计时安培法考察了该催化剂对甲酸电化学氧化的催化性能.结果显示,在0.5 mol·L-1H2SO4溶液中,甲酸在PtBi纳米颗粒所修饰电极上的氧化起始电势较之在PtRu纳米颗粒所修饰电极上的氧化起始电势至少负移了200 mV；在1.0mol.L-1NaOH溶液中,PtBi和PtRu纳米颗粒上的起始电势之差更扩大到了大约400 mV.而且,无论是在酸性还是碱性溶液中,PtBi纳米颗粒上的甲酸电氧化具有更高的电流密度.实验结果表明,所制备的PtBi纳米颗粒都展现了较PtRu纳米颗粒更高的催化活性.
关键词:
铂
,
铋
,
燃料电池
,
甲酸
,
催化
杨民力
材料导报
碳载铂基材料是最常用的甲醇电氧化催化剂,而载体对催化剂颗粒的分散、活性以及耐久性有着显著的影响.所述文献中的碳载体材料主要分为7类:Vulcan XC-72、空心碳球、有序介孔碳、纳米纤维、纳米管、纳米角和石墨烯.新型碳载体的高比表面积和适宜的多孔性促进了催化剂组分的分散,有利于改善三相界面和提高铂基金属的利用率.表面改性以及着眼于改善碳腐蚀性能的石墨化和掺杂将被继续地深入研究,石墨烯的探索以及多孔、多层次微观结构载体的发展应被重视.
关键词:
铂
,
阳极催化剂
,
直接甲醇燃料电池
,
碳载体
杨民力
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.03.022
在直接甲醇燃料电池中,铂基材料是最常用的甲醇电化学氧化催化剂,而载体对催化剂颗粒的分散、活性以及耐久性有着显著的影响.所述文献中的载体材料被主要分为金属、过渡金属氧化物和导电聚合物载体3大类.虽然碳材料仍然占据着催化剂载体研究的中心位置,但这3类非碳载体已经显示出自身的一些优势.与碳材料相比,一些过渡金属氧化物和导电聚合物载体更加耐腐蚀、具有更好的物理和化学稳定性,就未来发展而言,过渡金属氧化物和导电聚合物载体尚需新的合成方法以进一步提高其比表面积,多孔和纳米结构化将是合成制备的一个目标.另外,与聚电解质复合的多孔结构已是导电聚合物载体发展的一个明显趋势,而金属-载体间强相互作用则可成为进行过渡金属氧化物载体研究和探索的一个指导.相对面言,金属载体的探索和研究发展较晚,其较为突出的一个优势是易于获得单层/亚单层的超低Pt载量,因可得益于现有的各种金属纳米结构制备方法金属载体研究将会有快速的发展.
关键词:
铂
,
直接甲醇燃料电池
,
阳极
,
催化剂
,
载体
郭荣贵
,
杨民力
,
蒋文全
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.04.023
研究了无载体铂钌合金所催化的硼氢化钠水解.试验结果表明,采用葡聚糖dextran为软模板所制备催化剂的催化产氢活性呈现出如下顺序:Pt33Ru67 > Pt63Ru37 > Ru > Pt76Ru24 >>Pt.铂钌的原子比例影响着合金的晶体结构和晶粒尺寸,进而成为引起所制备催化剂活性变化的主要因素.本研究试验条件下,合金Pt33Ru67催化水解硼氢化钠的平均产氢速率为1.96 L(H2)min-11·g-1,氢气产率达到了98.2%.
关键词:
硼氢化钠
,
催化水解
,
铂
,
钌
