应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化动态 » 电催化剂的研究－制备与表征
141/2返回列表12下一页
查看: 1961  |  回复: 13
只看楼主 @他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看
当前主题已经存档。

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 电催化剂的研究－制备与表征

现在由于石油的价格突飞猛进，以氢能和甲醇为燃料的直接甲醇电池就成为了大家关注的焦点。特别是各国的政府为了战略的需要往往都投入巨资进行相应的研发。我们国家现在主要大的课题还是燃料电池汽车和可用于某些特殊领域的动力系统。特别是2008年将至，绿色奥运就更加注重环保和技术的更新换代，因此国内现在准备在2008年时北京首先运营氢能燃料电池客车。这方面的工作以清华大学和大连化物所牵头来作，特别是将新源动力分出化物所之后，这方面的工作就更加的突出了。

以上是燃料电池的研究意义和背景。而作为电池的很重要的一部分的电催化剂就发挥十分重要的作用了。目前主要的关于电催化剂制备的书籍还不是很多，但是方法可谓千差万别。目前主要的技术瓶颈在于催化剂的寿命不长，不能够为电池提供主要的技术保障，所以如何制备具有高活性而且具有较长寿命的催化剂已经成为这个领域的焦点。

表征方面有原位表征，模型催化剂研究以及在MEA中的研究等等，所有的这些研究一个方面从理论上知道其反应途径和机理，另一方面提高催化剂的利用率，尤其是贵金属催化剂的利用率。所以催化剂的制备从以下几个方面入手。。。。

未完，待续

[ Last edited by daiqiguang on 2007-5-9 at 18:02 ]
回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

石墨烯及电化学 荧光材料 博士后生活 留学

» 猜你喜欢
1楼 2007-03-29 02:42:27
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)

continued

电化学催化作用的概念由前苏联Kobosev等提出后，经Bockris、Grubb等大力倡导，而今在燃料电池领域已广泛使用。电催化作用是指在电场作用下，存在于电极表面或溶液相中的修饰物(电活性或非电活性物种)能促进或抑制在电极表面上发生的电子转移反应，而修饰物本身并不发生化学变化的一种催化作用。电催化作用包括初级效应与次级效应，前者来自电极表面与反应物、产物、中间体之间的相互作用，后者包括电极的双电层结构对电极反应速率的影响。双电层内的电场强度对参加电化学反应的分子或离子具有显著的活化作用，可以改变反应所需的活化能(二者相比，前者的影响远大于后者)。与多相催化不同，电极反应的驱动力不仅受浓度、温度、压力等因素的影响，而且与电荷转移而引起的电场强度有关。电催化与多相催化的相同之处在于反应物或中间产物在界面区的吸附及其在反应过程中的作用。近年来，“电子因素”和“几何因素”通常用来讨论反应物在电催化剂表面上的吸附及其相互作用。
多孔气体扩散电极(GDE)的应用极大地增加了电极电化学反应的表观几何面积，提高了电极的交换电流密度 与反应速率。然而，在多孔GDE中，气、液、固三相共存，粒径尺度范围较宽，在燃料电池研究中，不仅要考虑电催化剂本身的催化活性、稳定性、电子电导率、催化剂活性粒子与载体的相互作用等，而且要考虑电化学反应的界面现象、各种极化效应，在微时空尺度内电子、质子、反应物、产物、中间体的传输、迁移过程，水、热的分配管理等。这不仅导致电极过程比多相催化反应过程更为复杂，而且使许多在多相催化研究中行之有效的方法在一定程度上受到了限制。
电催化剂直接影响燃料电池的性能、稳定性、使用寿命与商业化成本，是燃料电池研制的关键材料之一。目前，高温燃料电池(MCFC、SOFC)电催化剂的研究比较成熟。MCFC阳极电催化剂主要为Ni或在Ni中掺杂其它元素如Cr、Al及Cu等，阴极电催化剂主要是NiO或NiO中掺杂少量钴、银、锗和氧化镧等。高温SOFC阳极电催化剂多半使用Ni/YSZ，阴极电催化剂使用Sr掺杂的LaMnO3等。近年来开发的中温SOFC通常采用Sr、Fe掺杂的LaCoO3、SrCoFeO3-x和Sr掺杂的SmCoO3等混合导电材料。PEMFC尤其是DMFC由于工作温度低，阳极燃料电催化氧化反应动力学速率慢，电极过程比较复杂，相关的研究报道很多，简要介绍如下。
赞一下(2人) 回复此楼
2楼2007-03-30 01:32:54
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)
为了对大家负责，不至于误人子弟，所以还是想一点一点输入然后在检查，不知道会不会对大家有非常大的帮助，毕竟这个领域的范围还是窄了一点，不过希望通过了解对目前的情况作以概述还是好的。请大家多支持，你们的支持和收获是我最大的动力。
赞一下(1人) 回复此楼
4楼2007-03-30 01:36:36
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)
在酸性溶液中，Hupd和OHad总是和电解液中的阴离子发生竞争吸附，这种竞争对Hupd、OHad、氧化物、活性中间体的形成会产生非常不利的影响。对卤化物Pt(hkl)晶面与阴离子相互作用的强度主要受阴离子水合作用的影响，通常随离子半径的增大而增强，即F- < Cl- < Br- < I-。对含氧多原子阴离子，这种相互作用取决于电子向阴离子空能级反馈的程度，如：ClO4-
赞一下(1人) 回复此楼
9楼2007-03-31 01:33:00
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)
最近研究表明在不同Pt(hkl)晶面上HER/HOR动力学速率不同，这种结构敏感性主要来自于离子的结构敏感吸附，如Hupd、OHad、HSO4,ad、Clad、Biad、Cuupd等均为结构敏感吸附。在酸性溶液中，较低的过电位(-0.2～0.2V)下，Pt单晶电极的活性顺序为Pt(111) < Pt(100) < Pt(110)，且与温度无关；在碱性溶液中，低温时(275 K)，Pt单晶电极的活性顺序与前者相同，而在较高温度下的活性顺序则为：Pt(100) < Pt(111) ≤ Pt(110)。
赞一下(1人) 回复此楼
10楼2007-03-31 01:33:54
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)

2

PEMFC和DMFC的阳极反应涉及氢气、甲醇、乙醇等有机小分子的电催化氧化反应。近年来，电催化剂的微观结构、反应中间体及其它物种在表面活性位上的吸附与反应宏观动力学速率之间的关系依然是主要研究对象，有关吸附行为与几何结构敏感性已成为比较时髦的术语。实际上，电催化反应基本上都属于结构敏感反应，结构敏感性不仅来自反应中间体的吸附对活性位的几何结构敏感性，而且来自活性位对其它相邻物种的几何结构敏感性。
赞一下 回复此楼
3楼2007-03-30 01:33:47
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)

3

氢气的析出反应(HER)和氧化反应(HOR)在电化学过程中研究得最为广泛。许多电极动力学理论和现代电催化概念均建立在氢电极反应基础上。近年来的研究工作主要集中在两方面，一是有关氢反应的结构敏感性，二是化学吸附对氢反应动力学过程的影响。由于Pt(hkl)单晶电极具有简单而结构完美的晶面取向和不同的原子表面密度ρ(ρPt(111) = 1.53×1015，ρPt(100) = 1.28×1015，ρPt(110) = 0.94×1015)，该电极目前已被广泛用于HER/HOR吸附行为和结构敏感性的研究。
赞一下(1人) 回复此楼
5楼2007-03-31 01:28:50
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)

4

在碱性溶液中，Pt(hkl)表面上氢和氧物种的吸附随晶面不同而异。Pt/H键能(EPt/H)随着比吸附位和覆盖度的不同大约在240～250 kJ/mol之间。在0.1 mol/L KOH溶液中，强吸附的氢(Hupd)在Pt(111)晶面上的热力学状态函数值如表3-1所示。氧物种在Pt(hkl)上的吸附(OHad)比Hupd吸附更为复杂。Pt(111)/OHad的等温吸附热约为200 kJ/mol，在电位区0.6～0.8 V内键能大约是136 kJ/mol，Pt(110)和Pt(100)表面的Pt/OHad键能比Pt(111)至少高50～70 kJ/mol，OHad在该表面的可逆吸附将发生在更负的电位区内。循环伏安研究结果表明OHad在这三种晶面上的吸附均始于Hupd电位区内。值得注意的是在气相中OHad与Hupd可直接发生反应，而在Pt/溶液界面上则非。这种现象可能有两个原因，一是共吸附的Hupd和OHad与双电层内部的水分子发生作用(内层水效应)而各自保留下来；二是因为ΔSHupd0小于零(ΔSHupd0= -63 kJ/mol), Hupd失去了二维可动性，导致Hupd在Pt上形成固定的排列而不能发生反应。
赞一下(1人) 回复此楼
6楼2007-03-31 01:29:18
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)
T/K         /
(kJ/ mol)        f = r / (RT)         /
(kJ/mol)         /
(J/mol)        EPt/H/
(kJ/mol)
276        -24        16        -41        ≈-63        ≈240
303        -22        15                       
333        -20        13
赞一下 回复此楼
7楼2007-03-31 01:29:55
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

tysoe

铁杆木虫 (著名写手)

5

一般我先是将要写的东西写到word上，再导出来，可是表格好像不太好粘帖，而且我将看的文献或者书籍都整理一下，定期更新，不多久就发现其实有目的的整理归纳，不多久就越来越象一本专业书籍了，看得多了，才有在论坛上写出来和大家共享的想法，不多说了，继续
赞一下 回复此楼
8楼2007-03-31 01:32:38
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 tysoe 的主题更新
141/2返回列表12下一页
普通表情 龙 兔 虎 猫 高级回复 (可上传附件)
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭