严学成
,
贾毅
,
张龙舟
,
姚向东
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62765-7
燃料电池因其高的能量转化效率和无污染的特点而被认为是目前最有发展前景的高效清洁发电技术,然而燃料电池迟缓的阴极氧还原反应(ORR)极大地降低了其整体性能.目前,铂碳(Pt/C)仍然是催化ORR最有效的催化剂.但是,由于Pt的价格很高以及其稳定性差等缺点极大地限制了燃料电池的大规模化应用,因此设计与开发廉价高效稳定的ORR电催化剂对实现燃料电池的大规模商业化应用具有重要的意义.在过去的几十年中,研究发现Pt和其他的非贵金属形成合金,如Pt-Fe,Pt-Ni和Pt-Co等不仅可以降低Pt的用量,而且也可以使所得催化剂具有较高的ORR活性.此外,研究发现核-壳结构也可以提高铂基ORR催化剂的活性与稳定性.但是,这些催化剂的制备一般会使用毒性和危险性较高的有机化学试剂并且其制备过程繁杂,因此并不适用于大规模的实际生产.从这个角度来说,开发一种简易的方法来制备高效廉价的ORR催化剂显得尤为重要.之前的研究表明,Pt的载体对提高所得ORR催化剂来说非常关键.可以发现大部分载体都是经过改进的碳材料,如微孔/介孔材料,杂原子掺杂的石墨烯以及缺陷碳等.尤其是我们课题组最近提出的一种缺陷催化机理表明,在碳材料中特定类型的缺陷(如缺陷活性炭(D-AC)和缺陷石墨烯等)可以使纯的碳材料具有很高的电催化活性.尽管D-AC的ORR催化活性在不含金属的催化剂中位居前列,但是其催化性能仍然比商业化的Pt/C差.鉴于此,如果我们可以通过使用具有较高ORR催化活性的D-AC作为Pt的载体而降低Pt的用量,但并不牺牲其催化活性,这将是一个很具有前景的方法来解决昂贵ORR催化剂的问题,进而有可能实现燃料电池的大规模化生产.在本研究中,我们通过一种简易的液相浸渍法以D-AC作为Pt的载体而制备了一种高效的ORR催化剂.具体来说,我们通过调节合成过程中的还原温度实现了控制所得催化剂中Pt颗粒尺寸的目的,同时我们也对催化剂中的Pt含量对其催化性能的影响进行了探讨.研究表明,所得催化剂中Pt的颗粒尺寸以及其结晶性都可能影响其ORR催化活性.更为重要的是,所得样品D-AC@5.0%Pt中含有约5 wt%的Pt,然而其在碱性条件下的ORR催化活性已经超过了商业化的含有20 wt%Pt的Pt/C,例如其起始电位和半波电位都优于商业化的Pt/C,并且其稳定性也比商业化的Pt/C好.除此之外,D-AC@5.0%Pt在催化ORR的过程中表现出了一种一步四电子的反应路径,而且中间产物过氧化氢的产率很低.所得催化剂D-AC@5.0%Pt优异的ORR反应活性表明D-AC中的特殊缺陷以及负载的Pt纳米颗粒都对提高其催化活性具有很大的贡献,同时也说明选择合适的载体对提高电催化剂的活性至关重要.实验结果还表明,D-AC@5.0%Pt在酸性条件下的ORR催化活性也有一定的提高,虽然比商业化的Pt/C要差一些.更进一步减小Pt的颗粒尺寸到亚纳米甚至原子级别可能会明显地提高其在酸性电解液中的ORR催化活性.
关键词:
活性炭
,
缺陷
,
铂
,
氧还原反应
,
燃料电池
张小琴
,
王宇池
,
王永青
,
韩力挥
合成材料老化与应用
目前,低渗透油藏在各大油田分布广泛,其石油储量占未开发石油总量的比重较大.贾敏效应是导致低渗透油藏难以开采、采收率低的一个重要影响因素.采用贾敏指数来评价贾敏损害程度,制取了三种非离子表面活性剂JN-1、JN-2和JN-3,通过筛选得知JN-3降低油水界面张力的能力最强.根据贾敏效应产生的机理以及水井转抽机理,开展了减缓贾敏效应的室内试验研究,结果表明,针对性地向注入水中加入非离子表面活性剂JN-3,可以降低油水界面张力,同时适时地采用水井转抽逆向驱油来增大驱动压差,有效地抑制和减缓了贾敏效应,提高原油采收率.
关键词:
低渗透油藏
,
贾敏效应
,
非离子表面活性剂
,
水井转抽
吴胜军
,
史俊虎
,
裴鹏宇
玻璃钢/复合材料
叶根连接方式是复合材料风电叶片与风轮轮毂连接的唯一的也是最关键的部件,作用在叶片上的载荷均通过叶根连接传递到轮毅上去,不同连接方式对叶片的使用长度要求和承载能力影响至关重要.本文以风电叶片叶根连接方式为研究对象,针对目前市场中存在的三种叶根连接方式展开研究,分析三种连接方式各自在工艺性及结构性上的特点,以及使用范围上的适用性.
关键词:
风电叶片
,
叶根连接方式
,
T型连接
,
螺栓预埋
,
金属嵌套
姜小敏
,
凌志光
,
邓兴勇
工程热物理学报
本文在含尘流透平叶片流道内气固两相流动数值模拟的基础上，发展了叶片冲蚀的数值分析方法，提出了便于工程应用的有限区域内质量加权、面积平均的冲蚀率统计分布计算方法，对建造中的江苏徐州贾旺增压流化床联合循环中试电站燃气轮机叶片冲蚀问题进行了数值模拟，给出了计算结果的数据图象资料，就叶片冲蚀状况进行了分析。
关键词:
透平机械
,
叶片冲蚀
,
数值分析
董彦，龚志翔，肖国华
钢铁研究学报
以指导无取向电工钢热轧工艺为目的，采用Gleeble 1500热模拟试验机进行高温等温压缩，在应变速率为0.01~10s-1和变形温度500~1200℃条件下，对试样进行试验研究。结果表明：随着变形温度的升高，在回复与再结晶过程中发生α-Fe向γ-Fe相的?洌贾挛忍鞅溆αΤ氏帧耙斐！北浠２捎肁rrhenius关系模型，模型参数能很好的与试验结果相吻合。利用模型分别计算得500~800℃时，应力水平因子α=0.0390MPa-1，应力指数n=7.93，结构因子A=1.9×1018 s-1，热变形激活能Q=334.8kJ/mol；1050~1200℃时，应力水平因子α=0.1258MPa-1，应力指数n=5.29，结构因子A=1.0×1028 s-1，热变形激活能Q=769.9kJ/mol。
关键词:
无取向
,
electrical steel
,
high temperature
,
plastic deformation
,
flow stress
