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在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下，中科院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组在直接甲醇燃料电池阳极催化剂的合成与性能研究领域取得新进展。直接甲醇燃料电池具有低温快速启动、结构简单、燃料易储存、环境污染小等优点，可用于不间断通讯设备和便携式电子产品。然而，高昂的阳极催化剂成本阻碍了其商业应用。通过载体选择和催化剂结构设计可以提高催化剂的活性与稳定性并且有...
我国质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂研究取得新进展（图）
质子交换膜燃料电池 非贵金属催化剂 研究新进展
2011/8/17
近日，中科院大连化学物理研究所张华民研究员领导的研究团队在质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂——氮掺杂纳米炭非贵金属催化剂的研究中取得重要突破，研究成果发表在Energy & Environmental Science（DOI: 10.1039/C1EE01437D），后续研究工作正在进行中。
本发明提供基于非贵金属的催化剂及其制法、含其的电极及燃料电池。该基于非贵金属的催化剂包括式1表示的化合物，其中M包括选自4族元素到12族元素的至少一种元素，a是约1到约8的数，b是1到8的数，x是约0.2到约32的数，以及y是约0.2到约16的数。[式1]ZraMbOxNy。
碳气凝胶载铂催化剂对甲醇的电催化氧化性能
无机非金属材料 催化剂 碳气凝胶 催化性能
2010/8/15
以用溶胶凝胶法制备的碳气凝胶(CA)作为催化剂载体, 用间歇微波法制备了碳气凝胶载铂催化剂。用电感耦合等离子光谱仪(ICP)测定了催化剂中Pt的含量, 用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌、粒径分布以及颗粒粒度进行了表征。 结果表明, 碳气凝胶载铂催化剂粒子分布均匀、粒径集中, 平均粒经为4 nm。用能量散射X射线能谱(EDX)分析了催化剂的化学成分, 用循环伏安法、线形扫描伏...
本发明涉及固体氧化物燃料电池阳极催化材料，具体地说是一种含镁的固体氧化物燃料电池阳极催化材料及制备和应用，其组成包括NiOxMgyOz，其中Ni代表镍，Mg代表镁，O代表氧，0＜y＜0.5，0＜x＜2，0＜z＜0.5。本发明的特征在于采用此阳极催化材料，可以降低电池的极化电阻，提高电极活性，提高电池的输出性能。
本发明涉及一种质子交换膜燃料电池催化层及其制备方法，其将亲水性无机氧化物或磺化处理过的亲水性无机氧化物掺入由电催化剂、全氟磺酸树脂溶液和醇溶剂组成的催化剂浆料中，用喷涂、涂布或丝网印刷的方法在扩散层或质子交换膜上制备催化层。经此方法制备的阴极催化层具有良好的保水性能和较高的质子电导率，因此在高温或低湿度条件下组成的电池有较好性能。
一种非担载型燃料电池催化剂浆料及其制备方法，其催化剂的金属纳米颗粒由导质子聚合物修饰。本发明的特点在于：1)催化剂制备过程中，以具有导质子功能的聚合物作为保护剂；2)催化剂制备过程中，仅添加少量的导质子聚合物，其与金属催化剂的质量之比，符合燃料电池催化层的组分构成对二者质量之比的要求，其范围是0.02～1∶1；3)反应产物去除杂质后，无需再添加或去除导质子聚合物，即可直接用于制备燃料电池催化层；4...
一种Ni基催化剂在直接硼氢化物燃料电池阳极中的应用，所述催化剂的活性组分由Ni与I B和VIII B族中的一种或一种以上的金属元素组成，催化剂中Ni与其它金属活性组分的原子比为99∶1～8∶1，催化剂中活性组分的百分含量为5％～80％，余量为C载体。本发明通过在Ni催化剂中添加少量的I B和VIII B族中的一种或一种以上的金属元素，就可以显著提高催化剂的稳定性和活性，本发明催化剂用作直接硼氢化物...
射频磁控溅射制备纳米晶Ni-Mo催化阴极及其表征
磁控溅射 Ni-Mo合金 析氢反应 纳米晶
2009/11/23
利用射频磁控溅射方法制备了纳米晶Ni-Mo合金薄膜, 并将其用作太阳能光电化学制氢的阴极催化膜. 采用XRD， EDS， SEM和AFM对膜的晶型、 成分、 表面形貌以及晶粒尺寸进行了表征. 用稳态极化曲线和电化学交流阻抗谱对膜的析氢电化学特性进行了测试. 结果表明， 在较高的工作压强、 较低的衬底温度和较远的靶距下沉积的膜有较好的电化学性能, 晶粒的细化以及膜中Mo含量的增加有助于析氢催化活性的...
固体电解质电解池一氧化碳电催化还原反应研究
电催化 一氧化碳 还原 固体电解质
2009/11/16
以α-Zr(HPO4)H2O为质子固体电解质设计电解池, 于常温常压实现了CO电催化加氢还原反应, 反应产物与电极材料、 电流密度密切相关. Cu/ZrP电极表面反应主要产物是甲醛, 电流密度100 mA/cm2时, 甲醛的Faradic效率达到29.0 %, Fe/ZrP电极表面反应主要产物是乙烯, 电流密度100 mA/cm2-时, 乙烯的Faradic效率达到15.0%.
电沉积制备Ni-P非晶态催化电极上的析氢反应
电沉积 Ni-P合金 非晶态
2009/11/12
用直接电沉积法在室温下制备出不同磷含量的Ni-P合金电极，用恒电流极化法研究了电极在20℃的1 mol/L KOH溶液中作为析氢反应阴极的催化性能，并用XRD及SEM方法研究了Ni-P合金镀层的组织结构. 实验结果表明，磷含量为8.49 at%的Ni-P合金电极具有优良的催化性能，在150 mA/cm2的电流密度下，析氢反应过电位最低，约为95 mV, 比纯镍电极低342 mV, 低电流密度区的T...
含钛矿渣电化学催化降解硝基苯
含钛矿渣 硝基苯 降解
2009/11/5
以含钛矿渣为催化剂，采用电化学方法对含硝基苯废水进行了降解研究. 结果表明，相同条件下，催化剂的催化能力与矿渣中的钛含量正相关. 使用高钛渣催化剂，采用尺寸不变阳极(DSA)，在30 V电压下电化学降解硝基苯废水，25 min后阴阳极降解率均可达100%. 通过COD分析，阳极在30 min后有机物降解彻底，可以实现污染物零排放；随着电化学催化降解时间的延长，阴极降解产物BOD5/COD逐渐增加，...
硼掺杂金刚石膜电极电催化降解环己酮废水
电催化 电极 硼掺杂金刚石膜
2009/7/24
采用循环伏安法、稳态极化法等对硼掺杂金刚石薄膜电极的电化学性能及电氧化降解含环己酮模拟废水的电极过程进行了研究，考察了电流密度、支持电解质浓度、起始环己酮浓度和pH值等因素对硼掺杂金刚石薄膜电极电氧化降解含环己酮模拟废水效果的影响。实验结果表明，硼掺杂金刚石薄膜电极能够对环己酮进行有效且稳定的降解，通过正交优化实验，得到较优工艺条件为阳极电流密度为5 mA·cm-2，pH值为7，Na2SO4浓度...
微/纳米多孔氧化锌薄膜的电化学制备及其光催化性能
微/纳米结构 多孔薄膜 氧化锌 光催化
2009/5/25
在高度阴极极化条件下，以析氢气泡为动态模板，电沉积制备微/纳米多孔锌薄膜，经加热氧化制备得到微/纳米多孔氧化锌薄膜。研究电流密度、镀液组成和温度对多孔金属锌薄膜孔径大小和孔壁形貌的影响。结果表明：通过改变电流密度、镀液组成和温度，可调控孔径大小和孔壁结构；在30 ℃的0.05 mol/L ZnSO4和2 mol/L NH4Cl溶液中，电流密度为0.3~0.8 A/cm2时，可得到主孔径约为50~1...