国家高技术研究发展计划(2006AA05Z139)
- 作品数:9 被引量:10H指数:2
- 相关作者:刘世斌张忠林郝晓刚段东红李一兵更多>>
- 相关机构:太原理工大学乐山职业技术学院中国科学院更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域:理学电气工程一般工业技术更多>>
- 薄壳层核壳型Ni/Pt纳米粒子的制备及电催化性能被引量:2
- 2012年
- 通过胶体化学镀法制备不同厚度薄壳层核壳型Ni/Pt纳米粒子,采用HRTEM、EDS、XPS和XRD手段对粒子的形貌、晶型和组成进行物理表征.采用动电位、循环伏安法对其氧电还原和甲醇电氧化活性进行测试.实验结果表明,核壳结构Ni/Pt纳米颗粒基本为球形,其中Ni1-Pt0.067平均直径为7 nm左右,壳层厚度约1 nm.与Pt/C相比,核壳型Ni/Pt纳米粒子对氧电还原和甲醇电氧化的催化活性显著提高.在所制备的不同壳层厚度催化剂中,Ni1-Pt0.067/C在0.5 mol/L H2SO4中氧电还原的最大峰电流密度可达到143.06 mA/mg,是相同反应条件Pt/C峰电流密度的1.4倍;而Ni1-Pt0.067/C在0.5 mol/L H2SO4+1.0 mol/L CH3OH溶液中甲醇电氧化峰电流密度可达538.3 mA/mg,是Pt/C峰电流密度的5.2倍.若以1 mg贵金属Pt为基准,Ni1-Pt0.067/C的比质量活性相对Pt/C的提高了30倍.
- 刘世斌杨春英张忠林段东红郝晓刚李一兵
- 关键词:甲醇电氧化
- Ni掺杂对Pt-Ru/C在碱性介质中电催化氧化甲醇性能的影响被引量:1
- 2010年
- 应用溶胶法制备出5种不同原子数比的Pt-Ru-Ni/C样品,用X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)表征催化剂的晶相结构、表面组成及价态形式。在碱性条件下,采用循环伏安法测试催化剂电催化氧化甲醇的活性。结果表明,掺杂Ni可提高Pt-Ru/C催化活性,Ni在Pt-Ru-Ni合金中的原子数分数与其催化活性呈火山形关系,其中Pt5-Ru4-Ni0.7/C的活性最高,在1.0 mol/L NaOH溶液+1.0 mol/L CH3OH溶液中峰电流密度达842.2 mA/mg,甲醇起始氧化电位比Pt5-Ru5/C的低约0.16 V,在甲醇浓度较低时,甲醇反应级数为0.58级。
- 张涛刘世斌杨少华李一兵张忠林郝晓刚
- 关键词:电催化甲醇电氧化碱性介质
- 碱性条件下甲醇阳极氧化碳载催化剂的性能
- 2011年
- 用化学还原法制备了碳载镍、银、金三种金属单质催化剂,并研究其对甲醇电催化氧化的活性。用X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)表征催化剂的晶相结构、表面组成及价态形式。XRD测试表明均得到了纯度较高的金属单质,催化剂粒径大小在5~11 nm之间,颗粒分布均匀。用循环伏安法测定了不同催化剂对甲醇的电催化氧化的活性,结果表明碳载镍催化剂对甲醇氧化有较好的催化作用,而碳载银和碳载金对甲醇氧化几乎没有活性。
- 韩兵高军王贤纲郭俊锁李慧
- 关键词:甲醇氧化碱性
- Al_2O_3纳米线的电化学法制备及形成机理分析被引量:1
- 2010年
- 通过对纯铝板电化学阳极氧化及腐蚀液处理,在一定的条件下制备出了排布有序的Al_2O_3纳米线,采用SEM、EDS、IR手段对纳米线微观形貌和组成进行了表征.实验结果表明:多孔Al_2O_3薄膜经腐蚀后形成纳米线,在铝基板上呈六角形排布,组成为纯Al_2O_3,直径随电氧化温度、槽电压的升高和腐蚀处理时间的延长减小,直径范围为16~60nm,长径比较大.在实验的基础上,提出了有序排布Al_2O_3纳米线的形成机理.
- 池永庆陈旭刘世斌张忠林段东红李一兵郝晓刚
- 关键词:阳极氧化
- Fe_(core)-Pt_(shell)/C核壳型纳米催化剂电催化还原氧的性能被引量:2
- 2010年
- 应用两步化学还原法合成不同壳层厚度的Fecore-Ptshell纳米粒子,并用SEM、TEM、EDS和XRD手段对其进行物理表征,应用动电位、交流阻抗和循环伏安法进行氧还原电催化活性及抗甲醇性测试。结果表明,样品Fecore-Ptshell纳米颗粒粒径分布集中,其中Fecore,1-Ptshell,0.5平均值为50nm,核芯直径约34nm,壳层厚度约8nm;与Pt/C相比,Fecore-Ptshell/C对氧还原的催化活性和抗甲醇性明显提高,Fe与Pt原子比为1:0.5的Fecore-Ptshell/C在0.5mol·L-1H2SO4中氧还原的最大峰电流密度可达到184.7mA·mg-1,是相同反应条件下Pt/C电流密度的1.45倍,抗甲醇性显著提高。
- 刘世斌员娟宁张忠林段东红李一兵郝晓刚
- 核壳型Co-Pt纳米粒子的氧还原电催化性能被引量:4
- 2010年
- 采用两步化学还原法制备不同壳层厚度的核壳型Co-Pt纳米粒子。采用X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及透射电镜(TEM)技术表征催化剂的结构和组成,用旋转圆盘电极动电位扫描法测试其对氧还原反应的催化性能。结果表明:核壳型Co-Pt纳米粒子直径约30 nm;相对于Pt/C,Co-Pt/C具有更高的电催化氧还原活性和抗甲醇性,催化剂随着Pt壳层厚度的增加氧还原活性增大,抗甲醇能力逐渐降低。随着甲醇浓度的增加,氧还原起始过电位增大,峰电流密度减小。
- 梅艳刘世斌段东红张忠林郝晓刚
- 关键词:氧还原电催化
- 核壳型Ni-Pt纳米微粒的氧还原电催化性能
- 2010年
- 应用化学还原两步法制备了壳层厚度不同的Ni-Pt核壳型纳米粒子,并用XRD,XPS,TEM,SEM技术表征了微粒的表面元素组成和物理结构,用动电位扫描法考察了该纳米粒子对氧还原反应的电催化活性。实验结果表明,合成的Ni-Pt微粒为球形核壳结构纳米粒子,外直径平均值约30 nm,Ni核直径约17 nm,Pt壳层厚度约8 nm;核壳Ni-Pt/C相对Pt/C具有更高的电催化氧还原活性和抗甲醇性,电催化氧还原活性和抗甲醇能力随Pt壳层厚度改变有明显变化,变化的规律呈火山形,核壳Ni-Pt/C催化性能随Pt壳层厚度改变的机理符合"d电子调变效应"机理。
- 李大双刘世斌
- 关键词:电催化氧还原核壳结构
- 掺杂Eu对Pt-Ru/C电催化氧化甲醇的活性稳定性影响被引量:1
- 2011年
- 应用预置活性物前驱体脉冲电沉积法制备了稀土Eu元素掺杂的Pt-Ru/C甲醇电氧化催化剂,循环伏安法考察催化剂的活性,XRD和XPS技术表征活性体的物理结构、表面元素组成。结果表明,在循环电位扫描的第15~50周期,Pt-Ru-Eu/C的活性呈现缓慢下降的趋势,在第65周期以后,活性逐渐恒定;在活性实验全程范围内其活性高于Pt-Ru/C。Pt-Ru-Eu/C活性降低的主要原因是,随着实验时间的延长,催化剂活性物表面的Eu2O3流失,纳米合金微粒的粒径增大。
- 李一兵刘世斌王秀光段东红张忠林郝晓刚
- 关键词:甲醇电催化氧化
- Pt掺杂纳米Ni-Pt/C的制备及其电催化氧化甲醇性能被引量:2
- 2010年
- 采用溶胶凝胶法制备了用于阴离子膜直接甲醇燃料电池阳极的Ni基双金属Ni-Pt/C催化剂(Pt的质量分数为5%),采用循环伏安法测试了催化剂电催化氧化甲醇的活性,并用XRD、TEM和XPS表征了金属粒子的微观形貌、晶型、表面元素,以考察催化剂制备过程中还原剂用量等工艺条件对纳米金属微观形貌及甲醇电氧化性能的影响。结果表明,所制得的Ni-Pt金属粒子直径为4~6 nm,属面心立方(fcc)晶型,粒子表面的Pt、Ni原子数比高于其内部;随着还原剂用量的增加和煅烧温度提高,催化剂活性呈先增高后降低的变化趋势,最佳还原剂用量为理论值的1.2倍,最佳煅烧温度为400℃,Ni、Pt前驱体同时加入制得的合金型Ni-Pt催化活性最高。
- 宋慧张忠林李一兵段东红刘世斌郝晓刚
- 关键词:掺杂电催化甲醇电氧化碱性介质