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Pt-Au电极上磷钼酸增强甲醇电化学氧化的研究

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Pt-Au电极上磷钼酸增强甲醇电化学氧化的研究

作者：王耀琼重庆大学

学位级别：硕士

直接甲醇燃料电池(DMFC)因为其结构简单、质量轻、体积小、比能量高、维修方便、容易操作而被视为便携式电子设备、移动电话和电动汽车的理想动力源。但长期以来未能商业化,其原因之一是:目前直接甲醇燃料电池所使用的阳极催化剂主要以... 详细信息

直接甲醇燃料电池(DMFC)因为其结构简单、质量轻、体积小、比能量高、维修方便、容易操作而被视为便携式电子设备、移动电话和电动汽车的理想动力源。但长期以来未能商业化,其原因之一是:目前直接甲醇燃料电池所使用的阳极催化剂主要以铂为主催化剂,此类催化剂易被甲醇氧化过程中产生的中间产物CO所毒化而使电池性能严重下降。本论文就上述问题进行了相关探讨: 采用循环伏安法研究了磷钼酸(H3PMo12O40,PMo12)在金电极上的电化学行为:实验结果显示磷钼酸在金电极上的氧化还原过程是一个可逆性较好的稳定的多步骤的多电子的传递过程,其在-0.2.9V之间的循环伏安行为表现为3对可逆性较好的氧化还原峰,并且后继实验表明呈现高价氧化态的磷钼酸对铂金电极的抗中毒能力起着重要的作用。而甲醇在金电极上的循环伏安行为表明:无论是单纯的金电极还是金电极和磷钼酸组成的体系,对甲醇均没有电催化作用。采用了两种不同的方法制备铂(Pt)金(Au)电极,并对其在磷钼酸溶液中对甲醇的电催化能力和电极本身的抗中毒能力进行了相关研究。实验结果表明:(1)采用直接电沉积法制备的Pt/Au/GC电极,其电极表面铂(Pt)金(Au)共生的局面不稳定,在实验过程中容易受到破坏;铜能够在铂表面进行欠电位沉积,在铂表面形成亚单层铜沉积层,而通过铜在铂电极上的欠电位沉积以及金对upd-Cu的置换所制得的Au/Pt电极,不仅电极表面铂(Pt)金(Au)共生的局面较稳定,而且Au还能够较均匀的分布在Pt电极,其主要原因是upd-Cu能够较均匀的分布在Pt电极表面。(2)磷钼酸溶液中直接电沉积法制备的Pt/Au/GC电极对甲醇氧化的催化能力不及在单纯的甲醇溶液中的催化能力,这是由于Pt/Au/GC电极表面的不稳定所造成的,而采用欠电位沉积置换法制备的Au/Pt电极在磷钼酸溶液中对甲醇的电催化能力以及Au/Pt电极的抗中毒能力却都要好于在单纯的甲醇溶液中的电催化能力和抗中毒能力,除电极性能较稳定外,这还与金(Au)催化磷钼酸氧化CO的能力有着密切的关系,并且此体系改善铂基催化剂中毒的反应机理可能是: Pt-CO + PMoO + HO (→|(Au)) Pt + CO + HPMoO

关键词：欠电位沉积(upd) 磷钼酸(PMoO12) 铂(Pt)金(Au)电极甲醇氧化 DMFC

电沉积-置换法制备Pt/Ti对电极及其对染料敏化太阳能电池性能的提升

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高等学校化学学报 2014年第9期35卷 1988-1993页

作者：王耀琼冉秀芝高焕方李莉魏子栋重庆理工大学化学化工学院重庆400054 重庆大学化学化工学院重庆400044

采用电沉积-置换法在Ti片上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极Pt/Ti.形貌表征结果显示,与传统热解法制备的Pt/FTO对电极相比,Pt/Ti对电极Ti基底上Pt催化颗粒的粒径和分散性得到显著改善.光电流-光电压特性曲线测试结果表明,以Pt/T... 详细信息

采用电沉积-置换法在Ti片上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极Pt/Ti.形貌表征结果显示,与传统热解法制备的Pt/FTO对电极相比,Pt/Ti对电极Ti基底上Pt催化颗粒的粒径和分散性得到显著改善.光电流-光电压特性曲线测试结果表明,以Pt/Ti为对电极的DSSC与以Pt/FTO为对电极的DSSC相比,光电转化效率提高了20.8%.由于Pt颗粒分散性和粒径的改善所引起的Pt催化性能的提高、Pt/Ti对电极更低的电阻以及Ti基底更好的反光性能是提升DSSC性能的原因.

关键词：染料敏化太阳能电池对电极电沉积 I- I3-氧化还原电对

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染料敏化太阳能电池中纯铂对电极的研究进展

材料导报 2016年第11期30卷 28-37页

作者：王耀琼赵顺炜胡学步陈志许俊强重庆理工大学化学化工学院重庆400054

作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分,对电极的催化性能和价格直接关系到电池的光电转换效率和成本。作为对电极的催化材料,导电聚合物、碳材料和无机化合物等材料虽成本低廉,但其催化性能仍不及金属铂。因此,重点综述了近年来染料敏... 详细信息

作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分,对电极的催化性能和价格直接关系到电池的光电转换效率和成本。作为对电极的催化材料,导电聚合物、碳材料和无机化合物等材料虽成本低廉,但其催化性能仍不及金属铂。因此,重点综述了近年来染料敏化太阳能电池纯铂对电极的研究状况,并指出了纯铂对电极中有待解决的问题及今后的发展方向,同时还介绍了染料敏化太阳能电池的工作原理和对电极的作用。

关键词：染料敏化太阳能电池对电极铂

金属化合物作直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体的研究进展

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化工进展 2017年第3期36卷 965-972页

作者：赵顺炜王耀琼高焕方许俊强重庆理工大学化学化工学院重庆400054

作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂的载体,金属化合物因其在强氧化环境中拥有比碳材料更高的耐腐蚀性而日益受到关注。本文重点综述了金属氧化物、金属碳化物和金属氮化物作为载体材料对催化剂性能的改善。总结发现,金属化合物载体的使用... 详细信息

作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂的载体,金属化合物因其在强氧化环境中拥有比碳材料更高的耐腐蚀性而日益受到关注。本文重点综述了金属氧化物、金属碳化物和金属氮化物作为载体材料对催化剂性能的改善。总结发现,金属化合物载体的使用对铂基催化剂的稳定性有显著提高,而该类载体形貌和组成对活性组分的粒径、分散度、利用率及催化活性有着重大影响,尤其是金属化合物载体与活性组分间的相互作用对活性组分微观电子结构和能级密度分布的改变,更是直接决定着铂基催化剂对甲醇氧化的催化性能。根据对相关研究结果的总结,提出对金属化合物载体进行结构和功能设计是今后该领域的重要研究方向。

关键词：电化学燃料电池甲醇氧化催化剂载体纳米材料

溅射-置换法制备染料敏化太阳能电池对电极Pt/FTO

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物理化学学报 2010年第11期26卷 2957-2961页

作者：王耀琼魏子栋蔡洪英张骞赵巧玲重庆大学化学化工学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

采用溅射-置换(SD)法在导电玻璃(FTO)基底上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极SD-Pt/FTO.形貌表征显示,和热解法(PY)所获得的对电极(PY-Pt/FTO)相比,SD法获得的对电极SD-Pt/FTO上Pt颗粒分散性显著改善.光电流-光电压特性曲线测试表... 详细信息

采用溅射-置换(SD)法在导电玻璃(FTO)基底上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极SD-Pt/FTO.形貌表征显示,和热解法(PY)所获得的对电极(PY-Pt/FTO)相比,SD法获得的对电极SD-Pt/FTO上Pt颗粒分散性显著改善.光电流-光电压特性曲线测试表明,以SD-Pt/FTO为DSSC对电极的光电转化效率比以PY-Pt/FTO为DSSC对电极的提高了16.5%.DSSC电池性能改善与SD-Pt/FTO对电极具有较低的电阻和由Pt颗粒分散性改善引起催化性能改善密切相关.

关键词：染料敏化太阳能电池电极溅射铂

磁控溅射制备Cu_(1-x)Co_xO复合氧化物的催化析氧

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化工学报 2010年第7期61卷 1803-1808页

作者：张骞魏子栋刘灿盂娣齐学强陈四国王耀琼李莉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室化学化工学院重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

采用直流反应磁控溅射法制备了Cu1-xCoxO(0.02≤x≤0.14)复合氧化物电极。利用XRD、EDS和SEM分析技术对沉积氧化物的晶体结构、化学组成及表面形貌进行了表征,并利用循环伏安、线性扫描及电化学交流阻抗对沉积氧化物电极的电化学性能进... 详细信息

采用直流反应磁控溅射法制备了Cu1-xCoxO(0.02≤x≤0.14)复合氧化物电极。利用XRD、EDS和SEM分析技术对沉积氧化物的晶体结构、化学组成及表面形貌进行了表征,并利用循环伏安、线性扫描及电化学交流阻抗对沉积氧化物电极的电化学性能进行了测试。XRD分析结果显示复合氧化物Cu1-xCoxO具有CuO单斜晶体结构,不存在氧化钴独立相。电化学测试结果表明Cu1-xCoxO复合氧化物电极对水氧化反应的催化活性远高于CuO和Co3O4电极,更好的催化活性、较低的电阻和高的表面粗糙度是Cu1-xCoxO复合氧化物电极催化活性提高的主要原因。生成最优Cu1-xCoxO(0.02≤x≤0.14)复合氧化物的溅射功率为45W(Co)、100W(Cu)。

关键词：析氧反应磁控溅射水电解

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质子交换膜燃料电池中的电化学催化

电化学 2009年第4期15卷 403-411页

作者：李莉陈四国齐学强王耀琼季孟波李兰兰魏子栋重庆大学化学化工学院重庆400044

系统介绍了重庆大学在质子交换膜燃料电池(PEMFC)电化学催化方面的研究工作.指出PEMFC成流过程中造成电池性能衰减及寿命短与催化剂和膜电极(MEA)相关的主要因素有:催化剂在载体表面迁移、聚结、溶解,随同载体腐蚀一并流失,催化剂中毒,... 详细信息

系统介绍了重庆大学在质子交换膜燃料电池(PEMFC)电化学催化方面的研究工作.指出PEMFC成流过程中造成电池性能衰减及寿命短与催化剂和膜电极(MEA)相关的主要因素有:催化剂在载体表面迁移、聚结、溶解,随同载体腐蚀一并流失,催化剂中毒,MEA催化层水淹导致反应气体短缺而引起的"负差效应"以及小分子有机物缓慢的氧化动力学.重庆大学燃料电池研究小组近年来从分子模拟机理出发,结合实验求证,探索制备高活性、高稳定性、高催化剂利用率、抗溺水性电极的方法、技术和手段,为提高催化剂的寿命和利用率,降低催化剂成本,寻求可行的解决办法.

关键词：燃料电池电化学催化氧还原甲醇氧化甲酸氧化 DFr 电极过程动力学抗溺水性 Pt利用率

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西帕依固龈液治疗固定矫治中牙龈炎40例

西部中医药 2014年第4期27卷 90-91页

作者：王耀琼成都市青白江区人民医院四川成都610300

目的:观察西帕依固龈液治疗固定矫治中牙龈炎的临床疗效。方法:将80例患者随机分为观察组、对照组,每组各40例。2组均使用生理盐水漱口,4次/d,15 mL/次,30 min/次。观察组于生理盐水含漱结束后用西帕依固龈液漱口,4次/d,15 mL/次,30 min... 详细信息

目的:观察西帕依固龈液治疗固定矫治中牙龈炎的临床疗效。方法:将80例患者随机分为观察组、对照组,每组各40例。2组均使用生理盐水漱口,4次/d,15 mL/次,30 min/次。观察组于生理盐水含漱结束后用西帕依固龈液漱口,4次/d,15 mL/次,30 min/次。2组连续用药10天。结果:牙龈指数(GI)、菌斑指数(PI)、龈沟出血指数(SBI)治疗前后比较差异显著(P<0.05);治疗后组间比较差异显著(P<0.05)。观察组治愈率为70.00%,总有效率为97.50%;对照组治愈率为40.00%,总有效率为67.50%。2组疗效相比差异有统计学意义(P<0.05)。结论:西帕依固龈液治疗固定矫治中牙龈炎临床疗效显著。

关键词：牙龈炎西帕依固龈液固定矫治

锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的合成及性能研究

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电化学 2015年第2期21卷 181-186页

作者：张永龙胡学步王耀琼黄东海重庆理工大学化学化工学院重庆400054

本文通过乙酸锂与二氧化钛反应,采用一步高温固相法在不同反应温度(750 o C/800 o C/850 o C)和反应气氛(氮气/空气)下合成Li4Ti5O12材料.通过热重分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安曲线和充放电曲线分析了Li4Ti5O12的晶体结构... 详细信息

本文通过乙酸锂与二氧化钛反应,采用一步高温固相法在不同反应温度(750 o C/800 o C/850 o C)和反应气氛(氮气/空气)下合成Li4Ti5O12材料.通过热重分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安曲线和充放电曲线分析了Li4Ti5O12的晶体结构,观察其微观形貌,并测试其电化学性能.结果表明,800oC氮气烧结得到的Li4Ti5O12(L-800N)材料粒径较小,该材料在1.0C倍率下的首周期放电比容量达到170.7 m Ah·g-1,100周期循环后的容量保持率高达94.6%,即使是10C高倍率其首周期放电容量依然有143.0 m Ah·g-1,表现出了良好的倍率和循环寿命性能.

关键词： Li4Ti5O12 烧结气氛合成温度负极材料锂离子电池