阳极支撑构型BaZr_(0.8)Y_(0.2)O_(3−δ)基质子导体固体氧化物燃料电池的制备及性能研究

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作者 陈美龙 李采丰 +4 位作者 吴学良 鲁欣洋 Dustin Banham 杜丽 陈旻 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第3期506-514,共9页

质子导体固体氧化物燃料电池(H^(+)-SOFC)是一种采用全固态质子陶瓷导体为电解质的先进燃料电池技术。与传统氧离子导体SOFC相比,具有低运行温度、高性能稳定性、高燃料利用率等优点。然而,高化学稳定性BaZr_(0.8)Y_(0.2)O_(3−δ)(BZY20... 质子导体固体氧化物燃料电池(H^(+)-SOFC)是一种采用全固态质子陶瓷导体为电解质的先进燃料电池技术。与传统氧离子导体SOFC相比,具有低运行温度、高性能稳定性、高燃料利用率等优点。然而,高化学稳定性BaZr_(0.8)Y_(0.2)O_(3−δ)(BZY20)电解质的烧结活性差,导致BZY20基H^(+)-SOFC的电化学性能偏低。针对该问题,通过优化阳极支撑体和电解质膜在共烧结过程中的烧结收缩行为来促进BZY20电解质的致密化,研究了添加不同类型造孔剂的阳极支撑体孔结构和烧结收缩率,成功制备出构型为Ni-BZY20/BZY20/La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3−δ)BaCe_(0.7)Zr_(0.1)Y_(0.1)Yb_(0.1)O_(3−δ)纽扣电池。相比于玉米淀粉造孔剂,采用同等质量比的石墨造孔剂所制得电池的阳极孔隙率更高(~21%),且BZY20电解质膜的致密性好、晶粒较大,这些显微结构特征使其电化学性能也得到提升。在此基础上,进一步优化电解质膜制备工艺,将BZY20的厚度从39μm降至12μm,这一举措最终使得电池的欧姆电阻Ro降低了一半,且电池在600℃下的功率密度达到210 mW·cm^(−2)。 展开更多

关键词 质子导体固体氧化物燃料电池 造孔剂 阳极 BaZr_(0.8)Y_(0.2)O_(3−δ) 烧结收缩率

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特殊形貌纳米铂的制备及其在燃料电池催化剂中应用 被引量：2

2

作者 黎华玲 廖世军 宋慧宇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期26-30,共5页

综述了近几年来特殊形貌纳米铂的制备及其在燃料电池中的应用的研究进展,具体包括:球状及多面体铂单晶纳米粒子的合成及其催化性能,线状、枝状、花状纳米粒子的合成及其催化性能,基于特殊形貌纳米粒子的核壳结构催化剂研究进展,亚纳米... 综述了近几年来特殊形貌纳米铂的制备及其在燃料电池中的应用的研究进展,具体包括:球状及多面体铂单晶纳米粒子的合成及其催化性能,线状、枝状、花状纳米粒子的合成及其催化性能,基于特殊形貌纳米粒子的核壳结构催化剂研究进展,亚纳米粒子及原子族的制备及研究的相关工作,并展望了该领域未来的研究方向。 展开更多

关键词 特殊形貌 纳米铂 催化性能

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NiO-YSZ-石墨水系浆料的研制及其在注浆成型制备固体氧化物燃料电池中的应用 被引量：7

3

作者 刘丹丹 谢永敏 +1 位作者 刘江 王金霞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第2期331-337,共7页

Ni-YSZ(钇稳定氧化锆)金属陶瓷普遍被用作固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极材料,其氧化物浆料的性质对湿法制备的SOFC的性能具有重要影响.通过zeta电位分析,研究了NiO-YSZ双分散相水系浆料的稳定性.对六种分散剂作用于NiO、YSZ表面的zet... Ni-YSZ(钇稳定氧化锆)金属陶瓷普遍被用作固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极材料,其氧化物浆料的性质对湿法制备的SOFC的性能具有重要影响.通过zeta电位分析,研究了NiO-YSZ双分散相水系浆料的稳定性.对六种分散剂作用于NiO、YSZ表面的zeta电位进行研究,发现采用的阴离子分散剂和两性分散剂使NiO和YSZ在水中带有相反电荷而引起迅速絮凝;采用阳离子分散剂聚二烯二甲基氯化铵(PDAC)时,NiO和YSZ因带有正电荷相互排斥而稳定分散于水中,在此基础上,加入作为SOFC阳极造孔剂的石墨,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为石墨的分散剂,制备出了NiO-YSZ-石墨的稳定水系浆料.采用此浆料通过注浆成型制得阳极支撑管,进而组装成SOFC单电池.该单电池在800°C时最大功率密度达到509 mW·cm-2;扫描电镜(SEM)分析表明电极与电解质间接触良好,阳极孔洞分布均匀. 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 注浆成型 阳极支撑体 浆料 ZETA电位 分散剂

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燃料电池低Pt核壳结构催化剂的最新研究进展 被引量：2

4

作者 余锦南 廖世军 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期880-888,905,共10页

传统的Pt/C催化剂,由于仅仅是处于纳米粒子表层的Pt原子参与电催化反应,而大多数位于粒子内层的Pt却未能得到有效利用,由此造成燃料电池成本高昂,阻碍了它的大规模商业化进程。核壳结构催化剂是近年来出现的一类极其重要的低Pt催化剂,... 传统的Pt/C催化剂,由于仅仅是处于纳米粒子表层的Pt原子参与电催化反应,而大多数位于粒子内层的Pt却未能得到有效利用,由此造成燃料电池成本高昂,阻碍了它的大规模商业化进程。核壳结构催化剂是近年来出现的一类极其重要的低Pt催化剂,这类催化剂是使用廉价贵金属、过渡金属、合金及导电化合物的纳米粒子作为核,在其表面覆盖一个原子层厚度或者几个原子层厚度的Pt为壳层而制得的新型高性能催化剂。核壳结构低Pt催化剂可大幅度降低燃料电池的贵金属Pt的使用量,进而降低燃料电池的成本,是实现质子交换膜燃料电池大规模商业化的希望所在。有关核壳结构低Pt催化剂的研究已成为燃料电池领域最热门的研究课题之一。综述了近年来低Pt核壳结构催化剂的研究进展,包括低Pt核壳结构催化剂制备技术的研究进展,以廉价贵金属、合金及导电化合物纳米粒子作为核的低Pt核壳结构催化剂的设计、制备及其相关研究情况。介绍了不同类型的核与Pt壳层之间的相互作用,讨论和总结了影响低Pt核壳结构催化剂电催化活性的相关因素,并对低Pt核壳结构催化剂的研究及其应用进行了展望。 展开更多

关键词 低Pt催化剂 核壳结构 燃料电池 制备方法

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金属卟啉/多壁碳纳米管复合材料的电催化析氢反应

5

作者 刘兆镇 姚燕芳 +3 位作者 房坤 吕昀叡 叶勇 刘海洋 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第5期131-139,共9页

制备了过渡金属(Co,Cu,Mn,Ni,Fe)的5,10,15,20-四苯基卟啉(TPP)配合物,并通过非共价相互作用制得了金属卟啉/多壁碳纳米管(MTPP/MWCNTs)电催化析氢反应(HER)复合材料.结果表明,当金属卟啉的负载量(质量分数)为10%时,复合材料CoTPP/MWCNT... 制备了过渡金属(Co,Cu,Mn,Ni,Fe)的5,10,15,20-四苯基卟啉(TPP)配合物,并通过非共价相互作用制得了金属卟啉/多壁碳纳米管(MTPP/MWCNTs)电催化析氢反应(HER)复合材料.结果表明,当金属卟啉的负载量(质量分数)为10%时,复合材料CoTPP/MWCNTs的电催化析氢性能最佳.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和X射线光电子能谱(XPS)结果显示,金属卟啉与多壁碳纳米管之间存在较强的π-π相互作用.MTPP/MWCNTs复合材料的催化活性顺序为Co>Cu>Mn>Ni>Fe.其中,CoTPP/MWCNTs在电流密度为10 mA/cm2时的过电位为631 mV,并且具有最小的Tafel斜率(161.3 mV/dec)和电荷转移电阻(10.3Ω).本文研究表明金属卟啉与多壁碳纳米管的非共价结合是构建复合材料电催化剂的一条有效途径. 展开更多

关键词 金属卟啉 多壁碳纳米管 非共价结合 电催化 析氢反应

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非碳酸酯基溶剂锂离子电池电解液的研究进展 被引量：2

6

作者 罗瑞 任婉 +1 位作者 蒋阳梅 廖世军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期36-40,共5页

从电解液溶剂的角度出发,着重介绍了近年来国内外在基于砜类、离子液体、腈类等非传统碳酸酯基溶剂的电解液方面的最新研究进展,以及使用这些溶剂尚待解决的问题,展望了今后锂离子电池电解液溶剂的发展前景。

关键词 锂离子电池 非碳酸酯 电解液 溶剂 耐高压

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喷雾干燥-碳热还原法制备介孔球形LiFePO_4/C正极材料 被引量：2

7

作者 刘全兵 罗传喜 +1 位作者 宋慧宇 廖世军 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期27-32,共6页

以聚乙二醇(PEG)为辅助模板剂和碳源,以廉价的三价铁为铁源,采用喷雾干燥-碳热还原法制备了LiFePO4/C正极材料,并对该材料的微观结构及PEG添加量、焙烧温度等对材料结构和性能的影响进行了表征和研究.结果表明:制得的LiFePO4/C材料呈介... 以聚乙二醇(PEG)为辅助模板剂和碳源,以廉价的三价铁为铁源,采用喷雾干燥-碳热还原法制备了LiFePO4/C正极材料,并对该材料的微观结构及PEG添加量、焙烧温度等对材料结构和性能的影响进行了表征和研究.结果表明:制得的LiFePO4/C材料呈介孔结构,具有漂亮的差级球状形貌、高的比表面积和容量、优异的循环性;PEG量过少会使Fe3+还原不完全,量过多则会使碳层太厚而影响Li+迁移,PEG的最佳添加量为150 g/mol左右;适宜的焙烧温度使材料中残留的结构碳的无定形态/石墨态(D/G)比例减小,有利于提高材料的导电性,最佳焙烧温度为750℃左右.优化条件下制备的LiFe-PO4/C在0.1、0.5、1.0、2.0和5.0 C倍率下的首次放电容量分别为149.2、139.0、116.8、102.4与82.1 mAh/g,并表现出良好的倍率循环性能. 展开更多

关键词 聚乙二醇 喷雾干燥 碳热还原法 LIFEPO4/C 正极材料 介孔结构

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添加剂甲基紫-Cl^(-)作用下铜的快速电结晶过程 被引量：3

8

作者 张震 黄家龙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1723-1731,共9页

采用线性电势扫描、循环伏安和计时电流等电化学方法研究40℃下甲基紫和Clˉ单独存在与同时存在时,含315 g/L CuSO4、110 g/L H2SO4的高浓度酸铜溶液中Cu在铜电极上的电结晶过程。结果表明:甲基紫和Clˉ单独存在或同时存在时Cu的电结晶... 采用线性电势扫描、循环伏安和计时电流等电化学方法研究40℃下甲基紫和Clˉ单独存在与同时存在时,含315 g/L CuSO4、110 g/L H2SO4的高浓度酸铜溶液中Cu在铜电极上的电结晶过程。结果表明:甲基紫和Clˉ单独存在或同时存在时Cu的电结晶过程较为复杂,开始先按瞬时成核三维生长方式进行;随着时间的延长,逐渐向连续成核三维生长方式进行,但当成核时间较长时,其电结晶成核偏离理论模型,表现出扩散与电化学反应混合控制,而且甲基紫和Clˉ共同作用时更快进入混合控制。甲基紫和Clˉ在电沉积过程表现出显著的去极化作用,且它们的共同作用使Cu2+的扩散系数增大,明显促进铜的快速电结晶和成核过程。适宜的甲基紫和Clˉ浓度,例如2.5 mg/L甲基紫和20 mg/L Clˉ,会增大Cu2+的扩散系数,同时获得足够大的成核数密度,对铜电结晶有利。 展开更多

关键词 CU 甲基紫 Cl^(-) 电结晶 扩散系数

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统计方法校正O3LYP方法计算的生成热 被引量：1

9

作者 王秀军 龙汨 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2581-2588,共8页

由于引入各种内在近似,密度泛函理论存在固有误差.本文采用O3LYP/6-311+G(3df,2p)//O3LYP/6-31G(d)计算了220个中小型有机分子的生成热(ΔfHcalc),随后应用神经网络(ANN)和多元线性回归(MLR)方法对ΔfHcalc进行校正.采用计算得到的生成... 由于引入各种内在近似,密度泛函理论存在固有误差.本文采用O3LYP/6-311+G(3df,2p)//O3LYP/6-31G(d)计算了220个中小型有机分子的生成热(ΔfHcalc),随后应用神经网络(ANN)和多元线性回归(MLR)方法对ΔfHcalc进行校正.采用计算得到的生成热、零点能、分子中原子总数、氢原子个数、双中心成键电子数、双中心反键电子数、单中心价层孤对电子数、单中心内层电子数作为ANN和MLR的描述符.以180个分子作为训练集构造ANN或MLR模型,并对40个独立测试集分子的ΔfHcalc进行了预测.结果表明:经过ANN和MLR校正后,训练集分子生成热的理论计算值和实验值间的均方根偏差(RMSD)从24.7kJ.mol-1分别降低到11.8、13.0kJ.mol-1;独立测试集分子的RMSD从21.3kJ.mol-1分别降低到10.4、12.1kJ.mol-1.因此ANN模型的拟合和预测能力要明显优于MLR模型. 展开更多

关键词 O3LYP 神经网络 多元线性回归 生成热 均方根偏差

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不同聚合度壬基酚聚氧乙烯醚在酸性光亮镀铜中的应用 被引量：2

10

作者 张震 黄金豆 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期666-673,共8页

为研究壬基酚聚氧乙烯醚(NP(EO)_n)可用作酸性光亮镀铜载体光亮剂的原因以及不同聚合度NP(EO)_n对铜沉积过程的动力学参数和沉积层表观形貌的影响,以NP-10、NP-15、NP-20、NP-40配合Cl^--DPS作为50℃CuSO_4-H_2SO_4镀液的添加剂,采用电... 为研究壬基酚聚氧乙烯醚(NP(EO)_n)可用作酸性光亮镀铜载体光亮剂的原因以及不同聚合度NP(EO)_n对铜沉积过程的动力学参数和沉积层表观形貌的影响,以NP-10、NP-15、NP-20、NP-40配合Cl^--DPS作为50℃CuSO_4-H_2SO_4镀液的添加剂,采用电势扫描交流阻抗法研究NP(EO)_n在电极表面吸附双电层的形态,采用线性电势扫描和计时电流法研究NP(EO)_n对电沉积过程的影响,并采用扫描电子显微镜和X射线衍射表征沉积层的形貌及晶面取向。结果表明:NP(EO)_n在电极表面的吸附层阻碍Cu^(2+)的扩散,增强极化,细化晶粒;由于NP(EO)_n吸附层亲水链长度不同,对Cu^(2+)的屏蔽程度不同,对电沉积影响各异;NP(EO)_n链长越长,沉积层的形貌越佳。 展开更多

关键词 壬基酚聚氧乙烯醚 吸附 电解铜箔 成核 形貌

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硝基基团修饰的金属有机框架化合物的合成及晶体结构表征（英文）

11

作者 李崧 邓临新 +2 位作者 何俊杰 刘辉 曾和平 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2401-2407,共7页

分别以2种硝基羧酸配体EBNB(1,2-二(3-硝基苯甲酸)-乙烯)和NPA(3-硝基邻苯二甲酸)与BPY(4,4′-联吡啶)及金属锌反应,配位溶剂热法合成了2种具有硝基基团修饰的二核金属簇为基本构筑单元的金属有机框架化合物[Zn2(EBNB)2(BPY)2·2H2O... 分别以2种硝基羧酸配体EBNB(1,2-二(3-硝基苯甲酸)-乙烯)和NPA(3-硝基邻苯二甲酸)与BPY(4,4′-联吡啶)及金属锌反应,配位溶剂热法合成了2种具有硝基基团修饰的二核金属簇为基本构筑单元的金属有机框架化合物[Zn2(EBNB)2(BPY)2·2H2O]n(1)和[Zn2(NPA)2(BPY)2·H2O]n(2)。通过X-射线单晶衍射法测定了2种配合物的结构,其中配合物1属于三斜晶系,P1空间群,a=0.818 62(9)nm,b=1.142 20(14)nm,c=1.428 63(17)nm,α=96.803 0(10)°,β=93.045 0(10)°,γ=102.472(2)°,V=1.290 8(3)nm3,Z=2,Mr=595.81,Dc=1.533 g·cm-3,μ=1.01 mm-1,F(000)=608,T=293(2)K;配合物2属于三斜晶系,P1空间群,a=1.154 06(14)nm,b=1.190 86(16)nm,c=1.459 52(19)nm,α=98.029(1)°,β=98.749(1)°,γ=113.579(2)°,V=1.771 9(4)nm3,Z=2,Mr=879.35,Dc=1.648 g·cm-3,μ=1.43 mm-1,F(000)=892,T=293(2)K。同时也对2种配合物的发光性能进行了测试,测试结果表明2种配合物具有较好的荧光性能。 展开更多

关键词 金属有机框架 穿插结构 基本构筑单元 硝基基团 修饰

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大尺寸亲水结构序列嵌段离聚物的结构及性能

12

作者 李秀华 林永华 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期79-87,共9页

以双酚芴、4,4’-二氯二苯砜、联苯双酚型二氮杂萘酮、二氟二苯酮磺酸钠为原料,采用"二锅二步"法制备了一系列具有不同尺寸亲水结构的芴-联苯双酚型氮杂萘酮-两亲序列嵌段聚芳醚砜酮离聚物质子交换膜材料.对合成的质子交换膜... 以双酚芴、4,4’-二氯二苯砜、联苯双酚型二氮杂萘酮、二氟二苯酮磺酸钠为原料,采用"二锅二步"法制备了一系列具有不同尺寸亲水结构的芴-联苯双酚型氮杂萘酮-两亲序列嵌段聚芳醚砜酮离聚物质子交换膜材料.对合成的质子交换膜材料结构和性能的研究表明:该系列新型离聚物的结构可控;离聚物膜具有明显的微相分离结构,憎水相以小的分离的连续相包裹在亲水连续相中,且随着亲水链段尺寸的增大,其亲水区域的尺寸增大,呈现明显的吸水溶胀状态,形成了大的质子交换通道;该系列膜具有良好的热稳定性,合适的吸水率和溶胀率,良好的质子传导率、力学性能以及高温水解稳定性;随着大尺寸亲水链段尺寸的增加,膜的吸醇率增加,抗氧化性能降低;该系列膜的质子传导率随着温度的升高而增大,5c,5d在20℃下的质子传导率接近或高于Nafion 117的30℃质子传导率,5d的质子传导率在80℃下达到了15.63mS/cm. 展开更多

关键词 序列嵌段离聚物 磺化聚芳醚砜酮 联苯双酚 氮杂萘酮 质子交换膜燃料电池

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5V级正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4掺杂与包覆的进展 被引量：3

13

作者 柳祖善 宋慧宇 +1 位作者 蒋阳梅 廖世军 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期174-177,共4页

介绍了LiNi0.5Mn1.5O4的结构及特点,着重评述了此类正极材料体相离子掺杂和表面包覆的改性研究进展;对具有特殊形貌的此类材料作了阐述。

关键词 锂离子电池 高电压 掺杂 包覆

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镍钴锰三元正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2最新研究进展 被引量：3

14

作者 肖冠 陈鹏 +1 位作者 任婉 廖世军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期53-57,共5页

为解决镍钴锰三元材料存在的首次充放电效率低、大倍率性能不够理想等问题,人们对这类材料进行掺杂和表面改性方面开展了大量的研究工作。综述了近年来锂离子电池镍钴锰三元正极材料的合成方法、掺杂以及表面修饰等方面的研究进展,并简... 为解决镍钴锰三元材料存在的首次充放电效率低、大倍率性能不够理想等问题,人们对这类材料进行掺杂和表面改性方面开展了大量的研究工作。综述了近年来锂离子电池镍钴锰三元正极材料的合成方法、掺杂以及表面修饰等方面的研究进展,并简要概述了该材料的发展趋势。 展开更多

关键词 锂离子电池 LINI1/3CO1/3MN1/3O2 电化学性能 掺杂 表面修饰

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Cl^--BSP-RPE添加剂存在下Cu在铜电极上的电沉积 被引量：7

15

作者 丁辛城 张震 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期815-823,共9页

采用线性电势扫描、循环伏安和计时电流研究50℃下Cl-、BSP、RPE单独存在或同时存在时,在含320 g/L CuSO4·5H2O、110 g/L H2SO4溶液中,Cu在铜电极上的电沉积过程,并通过SEM和XRD表征无添加剂和添加30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L ... 采用线性电势扫描、循环伏安和计时电流研究50℃下Cl-、BSP、RPE单独存在或同时存在时,在含320 g/L CuSO4·5H2O、110 g/L H2SO4溶液中,Cu在铜电极上的电沉积过程,并通过SEM和XRD表征无添加剂和添加30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L RPE后得到的铜箔的形貌和结构。结果表明:Cl-、BSP在Cu的电沉积过程中起着去极化作用,RPE随着浓度的增大极化作用逐渐增强;BSP使成核数密度增大,但同时会降低铜离子的扩散系数,添加30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L RPE会增大表观传递系数和扩散系数,加快Cu的电沉积过程;在Cl-、RPE以及30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L RPE作用下,Cu的电沉积都是在开始时接近瞬时成核,随着时间延长,向连续成核靠近,最终偏离理论模型;而在BSP作用下,始终接近瞬时成核理论。添加30 mg/L Cl-+5mg/L BSP+5 mg/L RPE可以在50℃高浓度酸铜溶液中快速电沉积得到光亮平整的电解铜箔,铜镀层呈现(111)晶面较大择优取向。 展开更多

关键词 电解铜箔 聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段化合物 电沉积 添加剂 扩散系数

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CO_(2)捕集与置换开采天然气水合物中甲烷的研究进展 被引量：9

16

作者 樊栓狮 刘发平 +2 位作者 郎雪梅 王燕鸿 李刚 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第4期1-10,共10页

为实现国家可持续发展,我国提出了2030年“碳达峰”以及2060年“碳中和”目标。在进行碳封存以及资源化利用过程中,离不开针对不同碳排放源的CO_(2)捕集与分离。综述了各CO_(2)捕集与分离技术的原理以及研究者近几年针对这些技术在原理... 为实现国家可持续发展,我国提出了2030年“碳达峰”以及2060年“碳中和”目标。在进行碳封存以及资源化利用过程中,离不开针对不同碳排放源的CO_(2)捕集与分离。综述了各CO_(2)捕集与分离技术的原理以及研究者近几年针对这些技术在原理上进行的完善和优化,对比分析了不同技术的操作可行性、单位能耗和处理量。通过混合气体的最小分离功评价了不同含碳气源(CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/CH_(4)和CO_(2)/H_(2))的分离难易度,总结了不同含碳气源的CO_(2)捕集与分离技术的中试规模的实验及其技术进展。最后,介绍了CO_(2)置换开采天然气水合物中甲烷的进展,针对CO_(2)捕集与置换开采技术的优缺点,提出了未来研究的重点以及方向。 展开更多

关键词 CO_(2)捕集与分离 天然气水合物 置换开采 能耗 分离功

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氧化石墨烯基钴卟啉复合材料的电催化析氢反应 被引量：3

17

作者 俞彬 谌小燕 +3 位作者 赵越 陈卫昌 肖新颜 刘海洋 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期21-27,共7页

制备了5,10,15,20-四(苯基)卟啉钴配合物(CoTPP),并利用该配合物与氧化石墨烯(GO)的π-π堆积作用组装了CoTPP/GO电催化产氢复合材料.研究发现,当CoTPP与GO的质量比为1∶15时,复合材料的性能最佳.该材料的拉曼和扫描电子显微镜结果显示,... 制备了5,10,15,20-四(苯基)卟啉钴配合物(CoTPP),并利用该配合物与氧化石墨烯(GO)的π-π堆积作用组装了CoTPP/GO电催化产氢复合材料.研究发现,当CoTPP与GO的质量比为1∶15时,复合材料的性能最佳.该材料的拉曼和扫描电子显微镜结果显示,与GO相比,CoTPP/GO复合材料表面的无序程度增加,形貌改变有利于促进反应体系的电荷迁移与分离;交流阻抗测试结果显示,阻抗值由GO的1180Ω降低为Co TPP/GO材料的734Ω;电化学测试结果显示,析氢起始过电位由-761 mV降低为-337 mV,塔菲尔斜率由296 mV/dec降低至174 mV/dec,法拉第效率却由23%提高至87%.加入二苯硫醚(SPh_(2))轴向配体后,CoTPP(SPh_(2))/GO材料的析氢起始过电位进一步降低至-235 mV,塔菲尔斜率降低至163 mV/dec,法拉第效率提高至94%.研究结果表明,通过氧化石墨烯与金属卟啉的非共价键自组装是构筑石墨烯基电催化产氢材料的一个有效途径. 展开更多

关键词 卟啉 钴 电催化析氢 自组装 氧化石墨烯

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共价有机框架材料(COFs)在氧电极电催化中的研究进展 被引量：2

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作者 邹文午 蒋国星 杜丽 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1891-1905,共15页

在碳达峰、碳中和的目标之下,燃料电池、金属-空气电池、电解水等清洁能源技术提高了能源利用率,在未来将成为新的能源消费方式。氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)因其缓慢的动力学过程而导致此类清洁能源技术的发展受到阻碍。贵金属... 在碳达峰、碳中和的目标之下,燃料电池、金属-空气电池、电解水等清洁能源技术提高了能源利用率,在未来将成为新的能源消费方式。氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)因其缓慢的动力学过程而导致此类清洁能源技术的发展受到阻碍。贵金属催化剂虽被认为是最高效的催化剂,但其成本高、稳定性低,寻找非贵金属催化剂已成为相关研究的趋势。共价有机框架材料(COFs)作为一类新兴的材料,由有机单体通过特殊的共价键连接而成,因其具有可调控的结构、低密度、高稳定性、较大比表面积等独特的优点,通过合理的设计策略,将其应用于电催化剂的研究在近年来逐步兴起。本文回顾了近期适用于ORR、OER及ORR/OER双功能电催化的二维COFs(2D COFs)材料,主要介绍了以纯COFs作为电催化剂、COFs与其他材料形成复合结构、COFs热解碳化等策略制备高效电催化剂,并从分子设计及电子调控等层面上梳理了上述策略对电催化活性中心的形成或电催化活性提升的原因,对当前存在的问题提出总结,以期在今后的研究中起到一定借鉴意义。 展开更多

关键词 共价有机框架 氧还原反应 氧析出反应 电催化剂

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离子基团分布对阴离子交换膜扩散渗析的影响

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作者 李秀华 乐希 +2 位作者 钟世曦 周旸 廖世军 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期9-17,共9页

为揭示离子基团结构及其分布对阴离子交换膜(AEM)扩散渗析行为的影响,设计并制备了3种侧链型离子结构和1种主链型离子结构的聚芳醚砜阴离子交换膜.对所制备的膜的结构以及基础性能、耐酸性、机械性能、扩散渗析性能等进行了系统表征,发... 为揭示离子基团结构及其分布对阴离子交换膜(AEM)扩散渗析行为的影响,设计并制备了3种侧链型离子结构和1种主链型离子结构的聚芳醚砜阴离子交换膜.对所制备的膜的结构以及基础性能、耐酸性、机械性能、扩散渗析性能等进行了系统表征,发现对称离子结构有利于提高膜的离子渗透选择性,且主链型对称离子结构有利于形成更为紧致的聚集态结构,进而增强离子渗透选择性.基础性能、耐酸性及机械性能测试结果表明,所制备的膜满足扩散渗析工艺的要求.模拟废酸扩散渗析实验结果表明,所制备的AEM的扩散渗析性能优于商业膜TWDDA1,尤其是主链型QMPAES膜的酸渗析系数达0.025m/h,分离因子达42.49,在废酸回收领域具有很好的应用前景. 展开更多

关键词 阴离子交换膜 聚芳醚砜 离子基团分布 扩散渗析 酸回收

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