刘景军
,
金学民
,
宋薇薇
,
王峰
,
王楠
,
宋夜
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60066-8|
以Vulcan XC-72炭黑为载体,通过对炭载体石墨化处理和表面化学修饰,将其与化学沉淀法制备的纳米级LaMnO3颗粒共混,再经特定温度下煅烧,制备出改性炭黑-LaMnO3复合材料. X射线光电子能谱和热重分析表明,当煅烧温度在300°C时,炭载体与LaMnO3纳米颗粒之间形成了大量C-O-M (M = La, Mn)化学键.扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜分析发现,纯相LaMnO3纳米颗粒主要呈现短棒、三支棒或竹节棒的形貌特征,炭载体则为具有完整石墨层的空心球结构, LaMnO3均匀分散在炭载体上.在25°C,1 mol/L NaOH溶液中的电化学测试结果表明,成分比(LaMnO3：C)为2：3的复合材料具有很高的氧还原电催化活性,氧还原反应电子数为3.81,中间产物H2O2产率为9.5%,其活性接近商业Pt/C催化剂(E-TEK).高的氧还原电催化活性主要归因于LaMnO3纳米颗粒与炭载体之间形成了大量共价键.
关键词:
锰酸镧
,
炭材料
,
电催化
,
共价复合
,
氧还原
聂鸳鸳
,
段继周
,
杜敏
,
侯保荣
中国腐蚀与防护学报
doi:10.11902/1005.4537.2013.160
利用荧光显微观察技术选择临界使用浓度的NaN3,分别在O2及N2气氛下采用循环伏安及电化学阻抗技术研究其氧还原过程的电化学行为.结果表明,不锈钢表面的生物膜能够加大还原峰电流密度值,当使用临界浓度的NaN3处理不锈钢试样后,还原峰值明显减小,且峰电位均负移.微生物膜能够促进电子传递给最终电子受体O2,同时降低不锈钢材料发生腐蚀的可能性.由此推测,天然海水中,316L不锈钢表面微生物膜改变了传统阴极氧还原的电子传递途径,即加速了O2作为最终电子受体的电子传递过程,催化了O2的还原;同时,还能够抑制不锈钢材料的腐蚀.
关键词:
天然海水
,
316L不锈钢
,
NaN3
,
微生物膜
,
细胞色素c氧化酶
,
氧还原
王亮
,
王毅
,
宋树芹
,
沈培康
催化学报
通过交替微波法制备了PdxNi/C(x=1～4)催化剂,并对其形貌、结构及电化学性能进行了表征.结果表明,通过在Pd中掺杂Ni原子,其对氧还原反应(ORR)的催化活性较纯Pd的高.同时采用密度泛函理论(DFT)计算了一系列简化的团簇模型.计算结果表明,随着Ni的加入,纳米颗粒的最高占据轨道(HOMO)与最低空轨道(LUMO)能级增加,且两能级间隙(HLG)减小.因此在ORR中,一方面由于LUMO被抬高,降低了电子亲和能,带负电的催化剂颗粒更易将电子传递给O2,另一方面由于HLG减小,电中性颗粒HOMO上的电子也容易失去.这两方面的作用使其对O2还原活性得以增强.Fukui指数结合DFT方法和Mulliken布居分析指出,表面的Pd原子为催化剂团簇的活性中心.
关键词:
钯
,
镍
,
氧还原
,
燃料电池
,
团簇模型
,
密度泛函理论
张丽娟
,
王振尧
,
陈戈
,
袁嵘
,
夏定国
功能材料
采用氩弧熔炼后热处理方法制备了PtBi金属间化合物材料.采用循环伏安和旋转圆盘电极手段进行电化学性能测试.通过在0.5mol/LH2SO4+0.25 mol/LCH3OH溶液中氧还原的起始电位和电流密度大小比较发现,与光滑铂电极相比,PtBi金属间化合物具有良好的氧还原催化性能和抗甲醇中毒性能.X射线光电子能谱(XPS)结果表明,PtBi材料中Pt的d电子空穴增加,可能是导致PtBi电极表面氧还原电流增大的原因.
关键词:
电催化
,
PtBi
,
氧还原
,
抗甲醇
汪忠伟
,
黎波
,
辛宇尘
,
刘建国
,
姚颖方
,
邹志刚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60016-4
采用微波法在氨气气氛下快速加热石墨烯(G)制备了含氮量在4.05 wt%-5.47 wt%的掺氮石墨烯(NG).将上述的掺氮石墨烯用作碱性电解质条件下的氧还原电催化剂，起始还原电势为0.17 V (vs SHE)，接近商用碳载铂催化剂的0.21 V (vs SHE).采用透射电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱研究了掺氮石墨烯的形貌、结构和掺杂氮原子的键合方式.结果发现，掺氮石墨烯的氧还原起始电位随着石墨氮原子含量的提高而上升，说明石墨类型的氮含量是影响其氧还原催化活性的关键因素.实验结果表明，微波法快速制备的掺氮石墨烯在碱性条件下表现出较高的氧还原催化活性，具有作为碱性燃料电池阴极催化剂的潜力.
关键词:
燃料电池
,
氧还原
,
起始电位
,
掺氮石墨烯
,
微波法
孙启梅
,
陈雨
,
甄宗晴
,
金江
,
陈航榕
,
张华
材料导报
以VulcanXC-72碳作为催化荆载体,采用分步化学沉积方法制备了碳黑担载的Pt-WO3电催化剂.通过XRD、循环伏安等物理和电化学手段对催化剂样品进行了测试和表征,结果表明该催化剂具有更高的氧还原起始电位和峰值电位,表现出良好的电催化氧还原性能,可作为质子交换膜燃料电池阴极氧还原的电催化剂.
关键词:
Pt-WO3/C
,
氧还原
,
电催化剂
,
质子交换膜燃料电池
章冬云
,
吴曦
,
马紫峰
,
催化学报
以 Mo2C/VC 作为质子交换膜燃料电池氧还原催化剂, 并采用单电池和电化学循环伏安扫描技术考察了其氧还原活性,同时结合 X 射线衍射和 X 射线光电子能谱对其电催化机理进行初步分析. 结果表明, Mo2C/VC 对氧还原也具有电催化活性, 在 0.34, 0.45 和 0.55 V 处出现三对可逆的氧化还原峰. Mo2C/VC 的体相为β-Mo2C, 表相为+δ价(5 ≤δ≤ 6)的 MoOxCy 和 MoOz. Mo2C/VC 的电催化性能可能是由于其表面钝化物种(MoOxCy 和 MoOz)的氧化还原, 以及氧在 Mo2C 晶格中的迁入和迁出引起的.
关键词:
碳化钼
,
氧还原
,
电催化剂
,
燃料电池
曾江华
,
袁定胜
,
刘应亮
,
陈景星
,
谭三香
催化学报
用Mg作还原剂,无水乙醇和WO3分别作为C源和W源,采用简单的溶剂热法合成了碳化钨(WC)纳米晶,并讨论了温度和时间对合成WC的影响,以及其形成的机理. 通过X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散谱和电化学方法表征了WC的物相结构、表面形貌、化学组成和电化学性能. 结果表明,合成温度低至500 ℃时也能合成六方WC相. 生成C的量超过W的量,说明纯化后的产物由C和WC组成. WC的粒径大约在40～70 nm,分布于膜状碳上. 将溶剂热法制备出的WC加入Pt/C中,其协同催化氧还原效果非常明显,起峰电势比Pt/C催化剂正移了173 mV.
关键词:
溶剂热法
,
纳米晶
,
碳化钨
,
电催化
,
氧还原
胡永利
,
彭程
稀有金属材料与工程
应用多元醇法通过调控NaCl(间接晶种)的量,快捷方便地制各出银纳米线(SN Ws)和银纳米粒子(SNPs),采用SEM、EDS、XRD和UV-Vis表征了纳米材料的形貌、元素组成、晶相结构和尺寸分布范围.结果表明,两种银纳米材料形貌均一,均为面心立方晶体结构.通过线性电位扫描法测定发现,SNWs和SNPs在碱性条件下对氧还原反应(ORR)具有不同的电催化活性,SNWs与SNPs对比,其起始还原电位正移70 mV,峰电位正移50 mV,还原峰电流前者是后者的1.8倍.SNWs表现出更好的催化性能.抗醇性能研究表明,SNWs对甲醇具有较好的抗醇性能,而SNPs对乙醇具有较好的抗醇性能,2种纳米材料均对异丙醇的抗醇性能均较差.
关键词:
银纳米线
,
银纳米粒子
,
氧还原
,
抗醇性
陈泽霖
,
张华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.07.010
目的：通过对电沉积过程中基体亲水性及电解液温度参数的控制,实现对Pt-Ni催化剂的形貌及催化性能的控制。方法采用恒电压沉积技术制备Pt-Ni合金催化剂。利用5%(质量分数) Nafion对多孔碳布基体表面进行亲水修饰,并控制电解液温度,合成具有不同形貌的Pt-Ni合金催化剂。利用X射线衍射( XRD)、扫描电子显微镜( SEM)、能量色散谱( EDS)、循环伏安( CV)、单电池极化性能等测试技术对制备的催化剂进行物理及电化学表征。结果碳布基体表面经适量的Nafion修饰后,电沉积制备的合金催化剂颗粒细小,分布均匀。当碳布基体表面修饰的Nafion含量达到0.8 mg/cm2时,催化剂单电池极化性能最佳。另外,较高电解液温度下制备得到的球状形貌具有更大的电化学活性表面积( ECSA),更高的催化活性,优于较低温下制备的“雪花”状催化剂的性能。其中,50℃下电沉积制备的Pt-Ni合金催化剂ECSA达到47.6 m2/(g Pt),单电池运行过程中最大功率密度达到77.8 mW/cm2,具有最高的催化活性。结论适量Nafion修饰后的亲水多孔碳布基体上电沉积Pt-Ni合金催化剂性能更加优越。电解液温度的控制对恒电压沉积的Pt-Ni合金表面形貌控制有重要意义。
关键词:
电化学活性表面积
,
Pt-Ni合金
,
氧还原
,
质子交换膜燃料电池
