【摘 要】
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本文利用低温热分解法制备了CoO/TiO光催化剂.在用XRD和XPS等技术表征的基础上重点考察了Co在TiO表面的化学状态和催化剂光催化性能,以及不同Co担载量对光催化放氢速率的影响.研究表明,Co是以CoO分散于TiO表面,CoO的担载对TiO晶体结构和组成没有明显影响,适量CoO的担载对TiO光催化放氢速率有较大的提高(近2个数量级).Coo担载量对光催化放氢速率的影响很大,最佳担载量约为0.
【机 构】
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中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室(甘肃兰州)
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本文利用低温热分解法制备了CoO/TiO<,2>光催化剂.在用XRD和XPS等技术表征的基础上重点考察了Co在TiO<,2>表面的化学状态和催化剂光催化性能,以及不同Co担载量对光催化放氢速率的影响.研究表明,Co是以CoO分散于TiO<,2>表面,CoO的担载对TiO<,2>晶体结构和组成没有明显影响,适量CoO的担载对TiO<,2>光催化放氢速率有较大的提高(近2个数量级).Coo担载量对光催化放氢速率的影响很大,最佳担载量约为0.4﹪(Co/TiO<,2>,wt﹪),最高产氢速率由原来的0.003mL·h<-1>提高到0.285mL·h<,-1>以上.
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本文根据PEMFC电催化反应特点,控制各种合成反应条件和影响因素,用湿化学合成技术制备出小批量高负载量质子交换膜燃料电池电极催化剂,通过循环伏安(CV)手段对催化剂样品进行了电化学测试和表征,并与目前PEMFC研究中常用的英国JM催化剂进行性能比较.
采用快淬法熔炼和机械球磨30h制备非晶Ti/Cr合金粉末.将非晶Ti/Cr与MgH以MgH-30wt.﹪Ti/Cr比例混合在氩气气氛下球磨50制备MgH-Ti/Cr复相合金.XRD分析结果表明,MgH在球磨过程中部分分解,球磨后非晶Ti/Cr在Mg基体上分散度良好.复合材料活化性能良好,413K时能够快速吸氢,最大吸氢量为3.44wt.﹪,453K时最大吸氢量为4.59wt.﹪.储氢性能的提高是由
由TiMn合金的二元相图出发,研究了TiMn(VFe)储氢合金的制备及其储氢性能,合金中主要存在TiMn基Laves相,经退火热处理后合金中出现了新的合金相;合金的吸放氢量测试表明,在室温和30atm的吸氢条件下,该合金在353K终止压力为1atm时的放氢量超过200ml/g,在相同的吸放氢条件下,经退火热处理的合金其放氢量有所提高,可以达到220ml/g,质量比接近2wt﹪;合金吸放氢的压力-组
Ni组元的加入可以缓和电极在循环过程中的容量衰减,但最大放电容量有所降低;TiFeNi合金在高温条件下具有较高的放电容量,其中TiFeNi在30℃条件下,放电容量可以稳定在220mAh/g,而在70℃条件下可达293mAh/g.TiFe贮氢合金作为电池负极材料具有很大发展潜力.
对无氧条件下Pt/TiO光催化重整甲醇制氢的基本步骤进行简化,在同一体系中进行了光催化剂的合成和光催化制氢的两步反应.基于正交设计法对该复杂体系进行了分析,得到Pt载量、甲醇/水体积、灯距、前反应时间这四种影响因素的三个不同水平对放氢速率的影响.确定了最佳实验条件为Pt载量0.5﹪(mol)、甲醇/水体积比5:1、灯距12cm、前反应时间3h,分析结果表明Pt载量对放氢速率的影响最大.实验获得的最
察了不同载体担载的Ni催化剂催化甲烷裂解制氢的性能.结果表明,Ni-TiO和Ni-NbO具有优良的催化裂解甲烷制氢性能,其单位产氢量和Ni的担载量相关.TEM结果显示,Ni-TiO和Ni-NbO催化剂裂解甲烷产生纤维碳.
通过X射线衍射谱(XRD)、气态吸放氢行为(PCT曲线)、电化学充放电性能、电化学阻抗谱(EIS),本文考察了Ni添加对TiVMnCr储氢合金的电化学性能的影响.结果表明:TiVMnCr的电化学活性很差,在碱液中几乎不能放电,添加Ni之后得到了明显改善.随着Ni含量的增加,TiVMnCrNi(x=0~0.25)合金电极的放电容量先增大后减小,在x=0.15时达到最大值310mAh/g.
在Ar保护下用真空熔炼法合成了五种LaNiM(M=Al,Fe,Co,Mn,Cu)贮氢合金,用其制成的MH-Ni电池负极通过恒电流充/放电方法研究了其电化学性能.结果表明:LaNiFe电化学容量最高(290.8mAh/g);LaNiFe合金电极高倍率放电性能最优异,在以4200mA/g电流放电时,LaNiFe合金电极的放电容量仍可达15.8mAh/g,显示出良好的动力性能.
研究了MgNiSn和苯以及MgNiSn氢化物与苯分别组成的浆液的储氢性能,通过研究不同温度的下合金和氢化物分别对浆液吸氢速率的影响,发现氢化物比合金对浆液的反应速率的影响更为显著.温度对反应的影响特别明显,在反应釜中氢气压力为7MPa,反应釜桨搅拌速度为500r/min,温度为513k时合金和氢化物分别和苯组成的浆液表现出最佳的吸氢性能,其最大吸氢量分别达到了5.87wt﹪和6.02wt﹪添加Sn
通过共沉淀法制备了CuO/CeO系列催化剂,考察了CuO的含量对CuO/CeO催化剂选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响.结果表明,7.2mass﹪CuO/CeO催化剂呈现出最佳活性,在120-180℃范围内,CO转化率达到100﹪,选择性最高时可达90﹪.XRD和TPR测试结果表明,CuO与CeO之间较强的相互作用,促进了铜物种在CeO上的分散和还原性能,从而提高了催化剂对CO的氧化活性.