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基于铂/钯铜基纳米晶体的可控合成及电化学性能探究

第三届中国功能材料及其应用学术会议

作者：黄红军王行方彭宏庆任风芝闫军中国人民解放军军械工程学院基础部河北省建筑材料设计研究院

本文研制的固体储氧材料是一种纯生物制剂,它可增加水中氧气浓度,而不改变水的pH值。并且可减少水中过量的CO和其它有害气体(如HS)。释氧后的残渣可被鱼虾等水生动物食用。

关键词：储氧储氧材料增氧

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基于铂/钯铜基纳米晶体的可控合成及电化学性能探究

作者：陈锐贵州大学

学位级别：硕士

探索高效能源管理的新技术对于减少对不环保的化石燃料的依赖很有吸引力。质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其高效率、高可靠性和低或零碳排放而被认为是一种理想的能量转换解决方案。但是,PEMFC阴极氧还原反应(ORR)的反应动力学缓慢,以及常... 详细信息

探索高效能源管理的新技术对于减少对不环保的化石燃料的依赖很有吸引力。质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其高效率、高可靠性和低或零碳排放而被认为是一种理想的能量转换解决方案。但是,PEMFC阴极氧还原反应(ORR)的反应动力学缓慢,以及常规ORR电催化剂的耐久性差,严重阻碍了PEMFC的大规模开发和商业应用。作为ORR中最活跃的金属电催化剂,铂/钯和铂/钯基纳米催化剂在过去的十年间吸引了人们极大的研究兴趣,但同样贵金属铂/钯的储量稀缺且价格昂贵使得其大规模使用受限。基于当前能源和燃料电池的发展,本文通过加入廉价金属铜,通过水热合成法合成贵金属纳米合金,降低其成本,制备出催化活性以及耐久性更好的多功能铂/钯铜基纳米催化剂。一、利用水热合成法,采用乙酰丙酮铂,乙酰丙酮铜为金属前驱体,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,抗坏血酸、甲醛为还原剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,再添加杂多酸磷钨酸水合物,合成了具有多孔天然储氧功能的PtCu纳米晶体(PtCu@PWO),其中添加磷钨酸水合物为合成的关键。PtCu@PWO纳米晶体在酸性介质中的ORR的质量活性为3.94 A mg,为Pt/C质量活性的26.3倍,是目前发表的PtCu纳米晶体中质量活性最高的催化剂。在室温(25°C)下,在氢气-空气质子交换膜燃料电池装置中PtCu@PWO/C输出的功率密度/电流密度为218.6 mW cm/464.1 mA cm,远高于PtCu/C和商用Pt/C。这项工作证明了,构建制备PtCu@PWO复合材料有望在室温下为实用的氢-空气质子交换膜燃料电池获得稳定的ORR电催化剂。二、利用水热合成法,为了研究产物中不同贵金属对结构和性能的影响,将Pt这种贵金属金属替换成Pd,合成了PdCu纳米晶体(含杂多酸/不含杂多酸)、Pd纳米晶体(含杂多酸/不含杂多酸)这四种纳米晶体,它们均为小尺寸纳米颗粒。其中所合成的PdCu-2纳米颗粒在碱性ORR以及甲酸电氧化反应中均具有优异的催化活性以及良好的耐久性。其在甲酸氧化反应中的质量活性为4.59 A mg,是商业Pt/C(0.556 A mg)和商业Pd/C(1.49 A mg)的8.26/3.08倍;在碱性氧还原中面积活性/质量活性分别为1.51 mA cm/1.73 A mg ,是Pt/C(0.257 mA cm/0.16 A mg )的5.88/10.8倍,Pd/C(0.222 mA cm/0.1 A mg )的6.8/17.3倍,且耐久性测试之后PdCu-2(2.73 A mg )的质量活性相对于初始质量活性增加了57.8%。说明PdCu-2具有优异的碱性氧还原催化活性以及耐久性。

关键词：燃料电池电化学性能纳米孔储氧氧还原反应

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车载深冷高压储供氢过程预测和影响因素研究

机械工程学报 2021年第6期57卷 52-59页

作者：刘雨农徐展倪中华魏蔚严岩东南大学机械工程学院南京211189 张家港氢云新能源研究院有限公司张家港215600

针对应用深冷高压储氢技术的车载系统,为补充现有研究中缺乏的描述系统实时运行状态的方法,提出利用储氢密度确定工况的预测模型。基于丰田Mirai氢燃料电池车型建立动力学部分的模型。电堆功率和氢气流量的相对误差分别不超过7%和1.3%... 详细信息

针对应用深冷高压储氢技术的车载系统,为补充现有研究中缺乏的描述系统实时运行状态的方法,提出利用储氢密度确定工况的预测模型。基于丰田Mirai氢燃料电池车型建立动力学部分的模型。电堆功率和氢气流量的相对误差分别不超过7%和1.3%。基于Refprop物性软件建立热力学部分的模型。储氢密度的相对误差不超过1%,从而验证储供氢过程预测模型的精度。此外,还研究储氢容器的初始温度和压力工况对汽车续驶里程和容器休眠期的影响。结果表明,35 MPa下,容器初温由40 K变为70 K,车辆的续航里程减少约18%。同时,增加容器初压可以延长续航里程,但在35 MPa左右的高压时,增压的效果很不明显。而初温70 K、初压5~35 MPa的常见工况范围内,行驶过程中容器压力变化很大,易发生疲劳破坏。为达到固定的休眠期,对漏热量更大的储罐,加注后需实现更低的初温来满足使用需求。

关键词：密度计量储氧低温压力容器燃料电池汽车预测模型

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介孔铈锆氧化物的制备及表征

应用化工 2019年第8期48卷 1882-1886,1896页

作者：吴洪达陈中繇广西科技大学生物与化学工程学院

为了探讨催化剂的活性氧储量与催化剂组成和结构的关系,以Ce^4+、Zr^4+混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce^4+与Zr^4+比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结... 详细信息

为了探讨催化剂的活性氧储量与催化剂组成和结构的关系,以Ce^4+、Zr^4+混合液为基本原料,NaOH溶液为沉淀剂,CTAB为模板剂,制备了Ce^4+与Zr^4+比例不同的系列铈锆复合氧化物,通过BET、H2-TPR和XRD对制备的铈锆复合氧化物进行了表征。结果表明,Ce/Zr≤2/3的铈锆复合氧化物具有四方相结构特征,Ce/Zr=1的铈锆复合氧化物具有立方相结构特征;都是典型的介孔材料,有高的比表面积,最大值达到185.7m^2/g;程序升温测试表明,铈锆复合氧化物在450℃和650℃附近有两个耗氢还原峰,分别对应于表面Ce^4+的还原和体相Ce^4+的还原;活性氧储量0.148~0.84molO2/mol(Ce+Zr),具有良好的可逆吸氧和释氧性质;活性氧储量不仅与材料的组成有关,也与材料的晶体结构有关,与材料的比表面积成正比。

关键词：铈锆复合氧化物比表面积介孔储氧

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多孔材料吸附储氢的CFD模拟与优化

多孔材料吸附储氢的CFD模拟与优化

作者：彭荣武汉理工大学

学位级别：硕士

多孔材料吸附储氢具有储存容器重量轻、形状选择余地大和工作压力低等优点,而引起人们的广泛关注。本文建立了多孔材料吸附储氢的CFD模型以及吸附等温线模型,运用计算流体动力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)软件Fluent模拟活性... 详细信息

多孔材料吸附储氢具有储存容器重量轻、形状选择余地大和工作压力低等优点,而引起人们的广泛关注。本文建立了多孔材料吸附储氢的CFD模型以及吸附等温线模型,运用计算流体动力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)软件Fluent模拟活性炭吸附储氢的充气、休眠、放气和平衡过程并进行参数研究,进一步预测MOF-5的吸附储氢性能,并对其进行优化分析。首先,本文在质量守恒、动量守恒和能量守恒的基础上建立多孔材料吸附储氢的CFD模型,采用修正的D-A吸附方程和线性驱动力模型(LDF:Linear Driving Force)模拟多孔材料吸附储氢的吸附特性,在多孔材料吸附储氢的CFD模型中考虑了吸附态氢气的热容。其次,运用CFD软件Fluent模拟在室温水冷却情况下活性炭吸附储氢的充气、休眠、放气和平衡过程。研究室温水冷却情况下活性炭吸附储氢充气、休眠、放气和平衡过程中的温度、压力、流动速度和绝对吸附量的分布,并与加拿大三河城魁北克大学氢能研究所的实验数据进行验证。同时,研究有效热容、等量吸附热和充气速率对温度和绝对吸附量的影响。然后,采用CFD软件Fluent模拟液氮冷却情况下活性炭吸附储氢的充气过程和休眠过程,研究在液氮冷却情况下活性炭吸附储氢充气过程和休眠过程中的温度、压力和绝对吸附量的分布,并与加拿大三河城魁北克大学氢能研究所的实验数据进行验证。同时,研究边界条件和物性参数对温度和绝对吸附量的影响。最后,利用CFD软件Fluent模拟MOF-5常温和低温吸附储氢的充气、休眠、放气和平衡过程,将活性炭常温和低温吸附储氢系统CFD模型中的活性炭替换为粉末MOF-5或压缩MOF-5,预测MOF-5常温和低温吸附储氢过程中的温度、压力、速度和绝对吸附量的分布,并将模拟结果与活性炭吸附储氢的模拟结果进行比较分析;进一步预测大尺度MOF-5罐的低温吸附储氢性能,并对其进行优化分析。

关键词：多孔材料吸附储氧计算流体动力学模拟

“高性能储氧材料和满足欧Ⅲ排放标准的机动车尾气净化催化剂及产业化”科技成果通过鉴定

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四川稀土 2006年第3期 15-15页

作者：川大陈

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自制氧气袋多用接头用于氧气袋储氧效果观察

护理学杂志（综合版） 2012年第2期27卷 82-82页

作者：尤倩张新华周慧廊坊市人民医院护理部河北廊坊065000 廊坊市广阳区妇幼保健院廊坊市人民医院放疗科河北廊坊065000

在临床工作中,护士将氧气袋充满后,用调节氧气袋橡胶管上自带塑料调节夹的方法进行储氧[1]。但笔者在实际工作中发现,氧气袋经过一段时间的使用,其调节夹常会自行松动,随之出现氧气泄漏造成氧气袋压力不足,严重者甚至氧气泄空。紧急使用... 详细信息

在临床工作中,护士将氧气袋充满后,用调节氧气袋橡胶管上自带塑料调节夹的方法进行储氧[1]。但笔者在实际工作中发现,氧气袋经过一段时间的使用,其调节夹常会自行松动,随之出现氧气泄漏造成氧气袋压力不足,严重者甚至氧气泄空。紧急使用前,护理人员往往需要再次补充氧气;

关键词：氧气袋多用接头氧气袋储氧

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野战医疗供氧方法探讨

中国医学装备 2012年第4期9卷 23-26页

作者：吴剑威张鲁闽马继民陶干南京军区福州总医院医学工程科福建福州350025

目的:研究野战医疗供氧方法。方法:从其基本原理出发,对储氧供氧、物理制氧和化学制氧方法的使用、成本、运输、储存等因素进行综合分析。结果:氧气钢瓶、液氧罐、变压吸附空气分离法和氧烛适用于野战医疗供氧;深冷空分法可用变压吸附... 详细信息

目的:研究野战医疗供氧方法。方法:从其基本原理出发,对储氧供氧、物理制氧和化学制氧方法的使用、成本、运输、储存等因素进行综合分析。结果:氧气钢瓶、液氧罐、变压吸附空气分离法和氧烛适用于野战医疗供氧;深冷空分法可用变压吸附空气分离法取代;氧气袋、普通液态化学制氧不适用于野战医疗供氧;膜分离技术和氧泵还有待发展。结论:单兵、野战急救车、野战医疗队、野战医疗所和野战医院可以因地制宜地采取氧气钢瓶、液氧罐、变压吸附空气分离法和氧烛供氧。

关键词：野战医疗储氧制氧供氧

球罐人孔盖接管角焊缝熔合线裂纹产生原因分析

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唐钢科技 1996年第3期 1-2,6页

作者：李春华机动处

本文对一台４００Ｍ＾３储氧球罐开罐检查时的人孔盖接管角焊缝熔合线裂纹的性质，产生阶段、产生原因了分析，并对该类焊缝的无损探伤提出了建议。

关键词：球罐人孔盖接管探伤制氧机储氧角焊焊缝