【摘 要】
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该课题旨在利用以Nafion为电解质膜的典型膜电极(MEA)的质子交换膜燃料电池进行"电生"加氢合成.其创新之处在于:利用PEMFC作为加氢反应器进行加氢反应,同时输出电能;无需支持
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该课题旨在利用以Nafion为电解质膜的典型膜电极(MEA)的质子交换膜燃料电池进行"电生"加氢合成.其创新之处在于:利用PEMFC作为加氢反应器进行加氢反应,同时输出电能;无需支持电解质;反应进程可方便的通过外电路负载控制;采用不同的催化剂,可以提高两个反应的效率.质子交换膜燃料电池加氢反应器是综合了燃料电池反应器与电解加氢的概念而提出的反应器的新概念,具有燃料电池的许多优点.该课题构思新颖,国际上还没有同类项目的研究报道.该课题建立了PEMFC加氢反应系统,研究了硝基苯(NB)和丙烯醇(AA)在PEMFC中的"电生"加氢.在硝基苯和丙烯醇电化学加氢与电能共生反应的研究基础上,又研究和比较了水溶性有机酸—丙烯酸、巴豆酸、丁炔二酸和马来酸及醇—丙炔醇、丙烯醇、2-丁烯-1,4-二醇和2-丁炔-1,4-二醇的"电生"加氢.利用电化学循环伏安法研究了有机酸和醇的电化学加氢还原行为.该文利用质子交换膜燃料电池反应器,在多个反应体系实现了电化学加氢与电能共生,实验证明在PEMFC反应器中进行"电生"加氢是可行的.该文还研究了不同反应体系"电生"加氢过程的适宜工艺条件及主要影响因素,探讨了"电生"加氢过程的电催化还原的电化学特征,制备了多种"电生"加氢催化剂,筛选出了适于不同反应的"电生"加氢催化剂.
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