直接硼氢化物燃料电池阳极电催化剂研究进展

以硼氢化物作为燃料电池的燃料因其高的理论电动势和比能量而引起研究者的广泛关注。理论上，BH-4的电氧化反应为八电子反应，但实际上由于所用阳极电催化剂的不同，BH-4电氧化释放出的电子数也不同。如何抑制BH-4在阳极的水解反应，促进其八电子氧化反应一直是直接硼氢化物燃料电池研究中的核心问题。综述了近几年来国内外在直接硼氢化物燃料电池阳极电催化剂方面所取得的研究进展，并对这一领域中需要深入研究的主要问题进行了论述。     

Co催化热分解制备弯曲状碳纳米管的研究

用Ｃｏ催化剂催化热分解乙炔制备碳纳米管,考察了工艺参数对碳纳米管收率及其同结构的影响,得到了较好的工艺流程,同时运用ＴＥＭ、ＨＲＴＥＭ及拉曼光谱对其微观结构进行了分析,并对生长机理做了初步的探讨。     

蒙脱土有机改性对丁基橡胶复合材料微观结构与性能的影响

采用季铵盐有机改性蒙脱土(OMMT)与丁基橡胶(IIR)机械共混和硫化制备成复合材料。研究了蒙脱土有机改性前后对复合材料的微观结构、力学和芥子气防护性能的影响。透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)显示IIR/OMMT复合材料为插层型纳米复合材料,而IIR/MMT为未插层的微米复合材料。复合材料的微观结构和填料的界面活性对其力学性能影响重大,IIR/OMMT复合材料的力学性能明显优于IIR/MMT复合材料的力学性能。添加有机或无机蒙脱土都可使芥子气在丁基橡胶中的扩散系数显著降低。而芥子气在IIR/OMMT中的扩散系数更低,这显示出IIR/OMMT复合材料的芥子气防护性能更加优异。     

丁基橡胶/三元乙丙橡胶共混物芥子气防护时间测试标准物质的制备及均匀性和稳定性研究

采用丁基橡胶(IIR)和三元乙丙橡胶(EPDM)共混硫化制备芥子气防护时间测试标准物质,并研究其均匀性和稳定性。通过配方设计和制备工艺的优化获得芥子气防护时间为130 min左右的IIR/EPDM共混物胶片。方差分析和线性拟合结果显示所制样品的均匀性优异,12个月内特性值的稳定性良好,可以用作芥子气防护时间测试标准物质。     

纳米级Au/C催化剂的制备及其DBFC单池性能

采用金溶胶负载法分别在CNTs、Vxc-72R炭黑和ECP 600JD科琴炭黑上负载了平均粒径约为5.0nm且尺寸分布均匀的纳米金颗粒,考察了酸处理对炭载体的影响及不同Au/C催化剂对BH4-电催化活性的影响.结果显示:经过酸处理三种炭载体的表面亲水性提高,其中CNTs的BET比表面积提高,而Vxc-72R和ECP 600JD的BET比表面积降低.炭载体负载纳米Au的能力与其BET比表面积密切相关.对炭载体进行酸处理可大幅度提高Au/C催化剂对BH4-的电催化性能,其中金负载在经酸处理的ECP 600JD炭黑上显示出最佳的电催化性能.     

工艺参数对浮游催化法制备碳纳米管的影响

采用浮游催化法喷雾进料技术制备碳纳米管。研究表明，工艺参数如催化剂含量、硫添加量和氢气流量对产物收率、形貌和微观结构有显著影响；低催化剂含量、合适的硫添加量和高氢气流量有利于较细直径碳纳爿管的生成。通过优化工艺参数可以制备出平均直径为35m的均匀纯净的碳纳米管。     

新型纳米结构炭材料的储氢研究

氢能是一种清洁的可再生能源。由于传统的储氢材料和储氢技术达不到氢燃料电池电动车的实用要求,储氢问题已成为氢能应用中最急需解决的关键问题。近年来,各种新型纳米结构炭材料的储氢已成为国际上的一个研究热点,引起了人们的广泛关注。但在这一研究领域中一直存在着许多争议和很大的分歧。通过综述国内外近几年来各种新型纳米结构炭材料如单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨纳米纤维以及炭纳米纤维等的储氢研究进展,指出了这一领域中需要解决的问题如储氢测试方法的标准化、纳米结构炭材料的评价以及储氢机制和吸附位的研究等。     

纳米填料改性丁基橡胶复合材料的力学性能、芥子气防护性能和燃烧性能

以有机蒙脱土、纳米级SiO₂气凝胶和沉淀法白炭黑等具有不同粒子形状和结构特性的纳米粒子为增强填料,采用熔体共混法制备了丁基橡胶复合材料。采用SEM和XRD对复合材料的微观结构进行了表征,并研究了不同纳米填料对复合材料的力学性能、芥子气防护性能和燃烧性能的影响。结果显示：纳米级SiO₂气凝胶/丁基橡胶复合材料的力学性能最优,填充15 wt% SiO₂气凝胶的复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别比丁基橡胶硫化胶提高了9倍和2.2倍。复合材料的芥子气防护性能与纳米填料的粒子形状有密切的关系,填充15 wt%层片状结构有机蒙脱土的复合材料的芥子气防护时间达到了21h以上,明显优于填充近似球形粒子的纳米级SiO₂气凝胶和白炭黑的复合材料的防护性能。然而纳米填料使复合材料的氧指数和氧化分解温度只有少量提高,阻燃性能改善有限。