宋桂花
,
杨海芳
,
孙雅飞
,
王静怡
,
曲卫东
,
张强
,
马令娟
,
冯媛媛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62773-6
Pt催化剂是电催化领域用途最为广泛的贵金属催化剂.Pt资源稀缺,价格昂贵,同时它的物理化学特性又决定了其在多种催化反应中难以被替代.在质子交换膜燃料电池的小分子醇类电氧化过程中,难免存在Pt的毒化现象,其催化性能有待进一步提升.因此,围绕着Pt催化剂纳米结构的设计、抗毒性及反应机理的探索一直是电催化研究面临的重要课题.目前,已被广泛认可的提高Pt催化性能的方法之一是引入第二种金属,通过金属间协同效应(双功能机理)、张力效应或电子效应等对Pt的催化行为进行改性.对于由双/多金属组成的纳米结构催化剂,无论是协同效应还是电子效应,催化活性的提高都需要金属间有丰富的接触界面和恰当的邻近状态.通过调变两组元的种类、原子比和接触状态等可以实现对金属-金属界面的调控,进而调变催化剂性能.除金属助剂外,金属氧化物对Pt催化剂的助催化作用也引起广泛关注.由于金属氧化物与Pt之间的密切接触作用,氧化物的形貌特点对Pt的催化性能可产生重要影响.到目前为止,有关催化剂形貌效应的研究主要集中于贵金属纳米颗粒上(Pt,Au,Pd等),但关于金属氧化物载体/助剂的形貌对贵金属催化性能影响的研究尚不多.具有明确形貌的金属氧化物载体/助剂,暴露的晶面不同,表面原子的配位状态也不同,从而造成与之密切接触的Pt的性质发生改变.因此,金属氧化物的表面性质以及Pt-金属氧化物的界面性质将对电催化性能产生重要影响,深入阐释贵金属-金属氧化物的表/界面性质以及建立有效的构效关系,对设计和制备高效电催化剂具有一定的指导意义.为了提高Pt基催化剂活性、抗CO中毒能力以及稳定性,本文采用共沉淀法和水热法分别制备了纳米棒和六边形纳米片状的Fe2O3作为Pt催化剂的助剂,考察了助剂形貌对Pt催化剂在碱性介质中催化氧化甲醇的促进作用.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱以及电化学技术对催化剂进行了表征.结果显示,Fe2O3的存在能显著提高Pt催化剂在碱性介质中对甲醇氧化的电催化性能,而且以Fe2O3纳米棒为助剂制备的Pt-Fe2O3/C-R催化剂催化活性以及稳定性比Fe2O3纳米片为助剂制备的Pt-Fe2O3/C-P催化剂更高.这种促进效应可能与助剂Fe2O3的形态有关.Pt-Fe2O3/C-R催化剂中Pt的质量比活性为5.32 A/mgPt,本征活性为162.7 A/m2Pt,分别是Pt-Fe2O3/C-P催化剂的1.67和2.04倍,是商业PtRu/C样品的4.19和6.16倍.协同效应和电子效应是Pt催化性能提升的主要原因.此外,Pt-Fe2O3/C-R样品中高价态Pt的含量较高,可能也是加速甲醇氧化反应动力学的原因之一.高价态的Pt可能会增强甲醇分子在Pt表面的吸附强度,促进Pt上甲醇氧化反应初始步.这些发现不仅可对甲醇电催化氧化机理有了更深的理解,而且对设计和制备高性能甲醇氧化电催化剂也具有一定的指导意义.
关键词:
铂
,
氧化铁
,
助催化作用
,
甲醇电氧化反应
,
碱性电解质
马先斌
,
冯媛媛
,
李扬
,
韩运石
,
鹿国萍
,
杨海芳
,
孔德生
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60863-4
钯基纳米材料是甲酸电氧化反应的优良催化剂.本工作制备了两个系列钯基催化剂,并考察了聚苯胺对钯上甲酸电氧化反应的助催化作用.一种是以聚苯胺为基底,在其表面电沉积钯纳米粒子,制得nPANI/Pd催化剂(n表示聚合苯胺的循环数)；另一种是直接在商业Pd/C催化剂表面电聚合苯胺,制得Pd/C/nPANI催化剂.结果显示,聚苯胺单独存在时对甲酸电氧化反应没有催化活性,但其可对钯上甲酸电氧化反应呈现明显的促进作用,且促进作用与聚苯胺的厚度(聚合循环数)密切相关.在两个系列催化剂中,15PANI/Pd和Pd/C/20PANI显示出最高的催化性能.15PANI/Pd中钯的质量比催化活性是纯钯催化剂的7.5倍； Pd/C/20PANI中钯的质量比催化活性和本征催化活性分别是商业Pd/C催化剂的2.3和3.3倍.钯催化性能的提升与聚苯胺和钯纳米粒子间的电子效应有关.
关键词:
钯
,
聚苯胺
,
电催化
,
甲酸电氧化反应
陈克丰
,
宋月鹏
,
冯媛媛
,
纪文文
材料热处理学报
采用试错法、数理统计分析及理论分析相结合的方法,对余柏海非线性方程法模拟模型中锰、硼和铬等合金元素的合金化当量公式进行了修正.利用修正后的模型对国内外文献给出的80余种碳素结构钢和单合金结构钢端淬曲线进行了数值模拟,研究表明,模拟曲线与文献给出的曲线吻合的较好.修正后的模型具有较高的可靠性.
关键词:
非线性方程法
,
端淬曲线
,
合金化当量
,
计算机数值模拟
纪文文
,
宋月鹏
,
陈克丰
,
冯媛媛
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2009.06.012
研究了稀土含量对40Cr钢渗铝过程中催渗效果的影响,表明渗剂中添加稀土的最佳含量为4%,结合成分检测结果,提出了稀土催渗的渗铝模型.进一步研究发现,与渗铝层相比,稀土催渗渗铝层更为致密,过渡区与基体结合紧密,且显微硬度提高2倍左右,并对其机理进行了研究分析.
关键词:
稀土催渗渗铝
,
40Cr钢
,
组织
,
性能
,
渗铝层
冯媛媛
,
杨晓红
,
左佳奇
,
王长远
,
王维
,
马勇
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.04.019
采用水热法制备了不同掺杂浓度的 WO 3∶Ti 纳米晶粒,并在350℃下退火1 h.采用 SEM、XRD 表征了材料的形貌与结构,并测试了用退火前后合成材料制成的薄膜气敏传感器件在200℃下对NO 2的气敏性能.结果表明,Ti 掺杂可以有效抑制WO 3晶粒的生长,减小晶粒尺寸；退火处理使材料的晶相发生了改变,晶粒尺寸进一步减小,晶粒分散性变好.薄膜传感器件的测试结果显示,适量 Ti 掺杂和退火处理均可提高器件对 NO 2的灵敏度,退火后 Ti 掺杂2％样品制成的器件的灵敏度最大,其值达到了15．38,响应恢复时间分别为2．2和1．5 min,且具有良好的可重复性和稳定性.
关键词:
Ti 掺杂
,
WO 3
,
退火
,
气敏
,
水热法
冯媛媛
,
马俊红
,
张贵荣
,
赵丹
,
徐柏庆
催化学报
分别在酸性和碱性电解质中研究了界面合金化的纳米Ag承载Pt纳米结构催化剂Pt0.5^Ag-B/C(Pt/Ag原子比为0.5)对氧还原反应(ORR)的电催化特点.结果表明,该催化剂对ORR的半波电势(E1/2)与通常的Pt/C催化剂(E-TEK公司)相当,但前者的本征电催化活性是后者的近两倍.与未合金化的Pt0.5^Ag-A/C相比,在Pt0.5^Ag-B/C催化剂中形成的合金化的Pt/Ag界面不仅使ORR的E1/2正移,而且明显提高了贵金属Pt的分散度或利用率.
关键词:
纳米结构
,
界面合金
,
阴极催化剂
,
铂
,
银
,
氧还原反应
毕丽晓
,
刘增花
,
孔德生
,
郁章玉
,
冯媛媛
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.20053
以NaBH4为还原剂,将K2PtCl6和AgNO3前体进行共还原制备了一系列具有不同组成的碳载PtmAg/C合金催化剂(m为Pt/Ag原子比,m为0.05 ～1.0),在酸性介质中考察了该系列催化剂对甲醇氧化反应的电催化性能.与单组分Pt/C催化剂相比,系列PtmAg/C催化剂呈现出较高的催化氧化甲醇的活性与抗CO毒化能力,而且该催化剂的性能与其组成密切相关.随m值增加,PtmAg/C催化剂对甲醇氧化反应的质量比催化活性(MSA)、本征催化活性(IA)与稳定性均逐步增加,当m=0.5时催化活性达到最高,其MSA和IA分别是Pt/C催化剂的5.1和4.8倍.
关键词:
铂
,
银
,
去合金
,
酸性介质
,
甲醇电氧化
赵锐霞
,
尹亮
,
潘玲英
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.014
对PMI泡沫夹层结构整流罩冯卡门锥段成型技术进行了研究,通过对玻璃钢面板及其泡沫夹层结构性能、面板成型、泡沫热成形、泡沫拼接、玻璃钢泡沫夹层结构成型及无损检测等技术研究,确定了玻璃钢外面板、预先固化,然后与泡沫等复合组装,最后铺覆内面板,整体进罐固化的成型工艺.结果表明,玻璃钢面板纵、横向拉伸强度为602、593MPa,模量为26.0、27.2 GPa,满足设计强度≥350MPa、模量≥25GPa的要求；玻璃钢/PMI泡沫夹层结构泡沫密度为(110±10)kg/m3,厚度28mm,纵、横向侧压强度为32.9、30.5MPa、模量为2.31、2.38GPa,满足设计指标侧压强度≥25MPa、模量≥2.0GPa的要求,采用玻璃钢/PMI 泡沫夹层结构分步固化成型工艺研制的首件新型号整流罩冯卡门锥段,满足设计使用要求.
关键词:
泡沫夹层结构
,
冯卡门锥段
,
成型技术
