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基于多孔碳制备铌氧化物/碳负载铂氧还原电催化剂的实验设计

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上海师范大学学报（自然科学版中英文） 2023年第6期52卷 720-726页

作者：殷洁炜李琳上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学化学化工学院上海200240

利用多孔碳(C)的限域作用制备了铌(Nb)氧化物-碳复合载体负载铂(Pt)作为氧还原反应电催化剂.该实验在多孔碳中形成铌氧化物和单质铜(Cu)的混合物(NbO_(x)C@Cu),并以此作为载体,通过金属铜置换铂离子最终形成多孔碳/铌氧化物负载铂催化剂... 详细信息

利用多孔碳(C)的限域作用制备了铌(Nb)氧化物-碳复合载体负载铂(Pt)作为氧还原反应电催化剂.该实验在多孔碳中形成铌氧化物和单质铜(Cu)的混合物(NbO_(x)C@Cu),并以此作为载体,通过金属铜置换铂离子最终形成多孔碳/铌氧化物负载铂催化剂(NbO_(x)C@Pt),并进一步探究了该催化剂对氧还原反应的催化性能.结果表明:所制备的NbO_(x)C@Pt催化剂表现出优异的氧还原性能,其半波电位为878 mV,比活性为0.49 m·A·cm^(-2),明显高于商业Pt/C催化剂.此外,该实验还发现在氢氩混合气中预处理样品可以明显提高催化剂的稳定性.该实验将新型结构的多孔碳/铌氧化物作为载体应用到电化学实验教学中,能开拓学生对电催化基础材料科学的认知.

关键词：氧还原反应限域效应铂(Pt)基电催化剂实验设计稳定性

新型ITSOFC复合电解质氧化铈-硫酸盐的制备和表征

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电化学 2013年第3期19卷 210-214页

作者：佟泽尹屹梅殷洁炜马紫峰上海交通大学化学化工学院上海200240

制备了一种适用于中温固体氧化物燃料电池的新型两相复合电解质钐掺杂二氧化铈SDC-(Li/Na)2SO4.使用XRD和SEM表征该复合电解质的物相结构和观察电解质片的截面形貌,交流阻抗法测量其400oC～700oC的电导率.结果表明,SDC-(Li/Na)2SO4由结... 详细信息

制备了一种适用于中温固体氧化物燃料电池的新型两相复合电解质钐掺杂二氧化铈SDC-(Li/Na)2SO4.使用XRD和SEM表征该复合电解质的物相结构和观察电解质片的截面形貌,交流阻抗法测量其400oC～700oC的电导率.结果表明,SDC-(Li/Na)2SO4由结晶相SDC和无定形相(Li/Na)2SO4组成.在中温范围(500oC-700oC)该复合电解质电导率比SDC显著增大并随温度升高呈三段变化:T<500oC,表观离子传导活化能为1.28 eV;500oC～550oC第二相硫酸盐融化,电导率激增;T≥550oC,电导率又缓慢增加,活化能降为0.30 eV,与SDC和文献报道的SDC-(Li/Na)2CO3相比,其电导率均显著提高,如550oC时SDC-(Li/Na)2SO4的电导率可达0.217 S·cm-1,分别为SDC和SDC-(Li/Na)2CO3的25倍和3.2倍.硫酸盐的熔融改变了离子在电解质中的传导机制,显著提高了SDC-(Li/Na)2SO4复合电解质的中温电导率.

关键词：复合电解质固体氧化物燃料电池钐掺杂二氧化铈电导率

介孔结构金属和有机金属催化剂的研制及其在水介质有机反应中催化性能的研究

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介孔结构金属和有机金属催化剂的研制及其在水介质有机反应中催化...

作者：殷洁炜上海师范大学

学位级别：硕士

日益严重的全球性环境污染问题引发了“可持续发展”理念,各国都采取了措施控制对生态和环境的破坏。与此同时一些权威的化学研究机构和化学家们也开始意识到化学和化学工业对环境的严重污染,绿色化学应运而生。它的核心是“环境友好”... 详细信息

日益严重的全球性环境污染问题引发了“可持续发展”理念,各国都采取了措施控制对生态和环境的破坏。与此同时一些权威的化学研究机构和化学家们也开始意识到化学和化学工业对环境的严重污染,绿色化学应运而生。它的核心是“环境友好”,从源头上阻止污染已经成为化学和化学工业发展的必然趋势。 1992年,美孚公司首次报道了有序介孔硅分子筛,有序介孔材料成为当今的研究热点。其大比表面积、有序介孔孔道以及丰富表面化学性质为设计高效非均相催化剂提供了重要的载体。本文围绕绿色化学的宗旨,通过研制新型高效非均相催化剂,开展水介质中清洁有机合成的研究,一方面实现催化剂的重复使用,降低成本,另一方面,减少重金属离子和有机溶剂对环境的污染。主要研究内容是合成一系列有机官能团修饰的具有不同孔道和形貌的有序介孔氧化硅材料,再将金属纳米粒子或有机金属化合物固载在孔道内,制备出新型介孔结构金属和有机金属催化剂,并考察其在水介质中不同类型有机反应中的催化性能,结合表征和动力学测定,阐述催化反应机理和催化剂的构效关系。 1.采用共聚法一步自组装合成苯基、氨基共同修饰的SBA-15,以此为载体,制备具有有序介孔结构的负载型Pd催化剂Pd/NH&Ph-SBA-15并应用于水介质中碘苯合成联苯的Ullmann型碳碳偶联反应。研究表明,苯基、氨基功能化后载体依旧保持有序介孔结构,而且催化性能明显优于Pd/SiO,Pd/SBA-15,Pd/Ph-SBA-15和Pd/NH-SBA-15,归因于表面疏水性的增强和Pd颗粒在载体上高分散的分布。 2.采用苯基桥联的有机硅烷合成PMO型有序介孔材料,以嫁接法引入含有Si-H键的硅烷,通过Si-H中的活泼H原位还原获得Pd/H-PMO(Ph)催化剂。由于苯基桥联硅烷组装成的介孔载体中苯基基团均匀嵌入孔壁使得整个材料具有了极大的疏水性能,同时又避免了在无机载体中引入苯基会在一定程度破坏规整孔道结构。而且原位还原Pd离子能够获得分布更均匀的Pd纳米颗粒,在水介质中碘苯合成联苯的Ullmann型碳碳偶联反应中显示很高的活性和选择性以及良好的使用寿命。 3.在酸性条件下使用非离子表面活性剂P123,利用带二苯基膦的有机硅烷和正硅酸乙酯、乙基桥联或苯基桥联的硅烷进行共缩聚,合成二苯基膦(PPh-)修饰的一系列有序介孔材料,再采用共价键锚定的方法将有机金属催化剂Ni(PPh)Cl固载在孔道内。所制备的催化剂在水介质中碘苯和苯乙炔的Sonogashira碳碳偶联反应中显示很好的活性和选择性,并且可以多次重复使用。本论文所开发的新方法可推广到其他介孔金属和有机金属催化剂的制备,同时也能够制备多功能催化剂,有利于促进水介质中清洁有机合成反应的设计及工业化应用推广。

关键词： Sonogashira反应 Ullmann反应水介质绿色化学介孔金属和有机金属催化剂表面功能化

同方学位论文库评论

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非水体系锂-空气电池研究进展

物理化学学报 2016年第8期32卷 1866-1879页

作者：吴爱明夏国锋沈水云殷洁炜毛亚白清友解晶莹章俊良上海交通大学燃料电池研究所上海200240 上海空间电源研究所上海航天技术研究院上海200233

锂-空气电池是目前已知具有最高能量密度的二次电池,有望成为未来电动汽车的动力电源。由于其能量密度高、环境友好以及成本较低,成为广大科研工作者研究的热点,在过去二十年间与之有关的研究已经在反应机理、电极结构、催化剂及电解液... 详细信息

锂-空气电池是目前已知具有最高能量密度的二次电池,有望成为未来电动汽车的动力电源。由于其能量密度高、环境友好以及成本较低,成为广大科研工作者研究的热点,在过去二十年间与之有关的研究已经在反应机理、电极结构、催化剂及电解液等各方面都取得了很大进展,但受诸多因素限制,其实用化仍然任重道远。本文总结了近几年来非水体系锂-空气电池在反应机理、正极材料、催化剂、电解液以及锂负极等方面的最新研究进展,并在此基础上展望其未来的发展方向。

关键词：锂-空气电池反应机理正极材料锂负极电解液

花状SnS2微球用作高效锂空气电池催化剂的研究

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上海航天（中英文） 2020年第2期37卷 75-80页

作者：侯晓彦毛亚殷洁炜原鲜霞上海交通大学化学化工学院上海200240 上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室上海200245 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

因超高的理论能量密度,锂空气电池在航空航天、电动汽车等领域展示了广阔的应用前景,但其目前的性能仍与实际使用需求有较大的差距。本文旨在开发具有双功能催化作用的正极催化剂以提升锂空气电池的性能。采用简易的一步溶剂热法成功制... 详细信息

因超高的理论能量密度,锂空气电池在航空航天、电动汽车等领域展示了广阔的应用前景,但其目前的性能仍与实际使用需求有较大的差距。本文旨在开发具有双功能催化作用的正极催化剂以提升锂空气电池的性能。采用简易的一步溶剂热法成功制备了花状结构的SnS2微球,并首次探究了其作为可充锂空气电池正极催化剂的应用前景。结果表明:所制备的花状SnS2微球对锂空气电池的正极过程具有优异的催化性能,大大改善了以其为催化剂的锂空气电池的综合性能,证明SnS2是一种有潜力的、值得深入研究的锂空气电池用催化剂材料。

关键词：锂空气电池正极催化剂过渡金属硫化物二硫化锡花状微球

Nd0.4Sr0.6Fe0.8Cu0.2O3-δ阴极材料的制备和电化学性能表征

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Nd0.4Sr0.6Fe0.8Cu0.2O3-δ阴极材料的制备和电化学性能表征

第30届全国化学与物理电源学术年会

作者：殷洁炜尹屹梅吕伟铭马紫峰上海交通大学化学工程系

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种有很好应用前景的绿色能源转换装置吸引了科研工作者的广泛注意。这主要是因为大多数碳氢燃料都能灵活适用于固体氧化物燃料电池且转化效率高,污染物排放少,另外无需贵重金属作为电极催化剂。研究表明... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种有很好应用前景的绿色能源转换装置吸引了科研工作者的广泛注意。这主要是因为大多数碳氢燃料都能灵活适用于固体氧化物燃料电池且转化效率高,污染物排放少,另外无需贵重金属作为电极催化剂。研究表明,钴基钙钛矿材料(ABO)展现出优异的阴极性能,已被深入地应用在中温固体氧化物燃料中,但其也存在严重的问题,如热膨胀系数(TEC)过高,长期运行下钴蒸发引起的结构不稳定和性能衰退。

关键词：固体氧化物燃料电池非钴基阴极材料制备工艺电化学性能

来源： cnki会议评论

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甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究进展

广州化工 2011年第15期39卷 4-6,36页

作者：李航殷洁炜王幸宜尹屹梅马紫峰华东理工大学工业催化研究所上海200237 上海交通大学化学工程系上海200240

甲烷部分氧化(POM)反应制合成气是化学利用甲烷的有效途径之一。研究表明,甲烷部分氧化反应的工艺有能耗低和反应速率较快等优点,而且所得的H2和CO的比例适于合成甲醇等工业化学品。在该工艺过程中,所需反应容器体积小,反应效率高,可大... 详细信息

甲烷部分氧化(POM)反应制合成气是化学利用甲烷的有效途径之一。研究表明,甲烷部分氧化反应的工艺有能耗低和反应速率较快等优点,而且所得的H2和CO的比例适于合成甲醇等工业化学品。在该工艺过程中,所需反应容器体积小,反应效率高,可大幅度降低制备合成气的成本。开发POM反应的高效催化剂是进一步提高反应效率、实现工业化的关键途径,因此,是当前国际催化领域研究的热门课题之一。本文主要介绍了传统的金属负载型催化剂和金属氧化物催化剂用于POM反应的研究进展。

关键词：甲烷部分氧化催化剂合成气

一种原位还原负载Pd高效介孔非均相催化剂在水介质Ullmann有机反应中的应用

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一种原位还原负载Pd高效介孔非均相催化剂在水介质Ullmann有机反...

介孔Au(Ⅰ)有机金属催化苯乙炔水合反应的研究

第五届全国环境化学大会

作者：殷洁炜黄建林柴委张昉李和兴上海师范大学

＜正＞如今由于化学工业的发展导致严重的环境污染,越来越多的学者希望使用非均相且可重复利用的催化剂以及在有机合成中用清洁的水代替常规有机溶剂以及来减少污染实现绿色有机合成。我们开发了一种新型的介孔催化剂,利用被引入到介孔... 详细信息

＜正＞如今由于化学工业的发展导致严重的环境污染,越来越多的学者希望使用非均相且可重复利用的催化剂以及在有机合成中用清洁的水代替常规有机溶剂以及来减少污染实现绿色有机合成。我们开发了一种新型的介孔催化剂,利用被引入到介孔载体中的大量具有还原性质的Si-H基团直接还原钯离子,得到Pd纳米颗

关键词：清洁有机合成 Ullmann有机反应 Si-H基团

来源： cnki会议评论

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介孔Au(Ⅰ)有机金属催化苯乙炔水合反应的研究