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《中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)》 2003年
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质子交换膜燃料电池抗CO电催化剂及电极结构的研究

侯中军  
【摘要】: 氢源问题是质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术发展和广泛应用的一个重要课题,采用重整气为燃料是目前从经济成本和技术角度上都最接近实用要求的方案。这种燃料方案的主要问题是重整气中含有一定浓度的CO(通常为1-2%),CO会使低温燃料电池(低于100℃操作)的阳极催化剂中毒,导致电池性能大幅下降。因此解决PEMFC的CO问题对PEMFC技术的发展应用具有重要意义。 本论文发展了一种改进的浸渍还原法用以制备具有良好抗CO能力的高活性PtRu/C电催化剂,通过低级醇作为表面活性剂降低催化剂颗粒在载体上沉积还原过程中的生长作用,保证了催化剂具有高分散度,从而保证了它的活性;通过对碳载体孔结构对电催化剂分散度的影响的研究,认为电催化剂的理想碳载体应具备高的比表面积和以中孔结构为主的孔结构,并提出通过改进电催化剂载体的结构和组成实现提高电催化剂活性和功能的思路;根据修饰载体的观点,我们制备了含有过渡金属氧化物(HxMeO_3/C,Me=W或Mo)的复合载体,采用所发展的浸渍还原法成功地制备了三组分抗CO催化剂PtRu-H_xMeO_3/C,该催化剂保持了与PtRu/C相当的分散度,并且由于燃料在过渡金属氧化物的溢流氧化作用,使得电催化剂的抗CO能力得到了进一步的提高;最后我们发展了一种以电化学氧化为基本作用的抗CO复合阳极结构,指出其关键因素是在催化层中实现不同催化剂的梯度分布,并实现了两种具有良好抗CO性能复合阳极结构的制备方法。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM911.4

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【引证文献】
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2 石伟玉;衣宝廉;侯明;景粉宁;傅杰;付宇;明平文;;质子交换膜燃料电池新型抗CO阳极结构[J];电源技术;2007年02期
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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2 王磊磊;贺高红;揭晓;刘波;邵志刚;张华民;;金属离子对质子交换膜燃料电池性能的影响[J];电源技术;2007年03期
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【二级参考文献】
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1 衣宝廉,俞红梅;质子交换膜燃料电池关键材料的现状与展望[J];电源技术;2003年S1期
2 张和平;吝子东;申会堂;;纳米Pt/C电催化剂研究[J];舰船科学技术;2003年S1期
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5 贾荣利;王成扬;王玥;;超细中间相炭微球用作Pt电催化剂载体的研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
6 贾荣利;王成扬;;PEMFC用Pt/C电催化剂制备方法[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
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3 姚学文;刘业翔:演绎科技“武松打虎”[N];中国有色金属报;2006年
4 于洋 张兆军;直接甲醇燃料电池技术获多项突破[N];科技日报;2011年
5 王江霞;直接甲醇燃料电池技术获多项突破[N];中国石化报;2011年
6 王军;全球二氧化钛市场需求年增速2%-3%[N];广东建设报;2007年
7 记者 张建琛通讯员 王瑛慧;中美科学家首次制备二十四面体铂纳米晶体[N];科技日报;2007年
8 于洋;直接甲醇燃料电池研究取得成果[N];中国化工报;2011年
9 本报记者  姚学文 通讯员  刘泽民 实习生 吴毅文;刘业翔:铝电解节能技术的先驱[N];湖南日报;2006年
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1 马俊红;铂—钌电催化剂中助剂钌的形态及稳定性研究[D];大连理工大学;2010年
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6 黄庆红;碳载铂和铂钴合金纳米粒子电催化剂对氧气还原的电催化[D];南京师范大学;2005年
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8 刘曙光;金属空气电池阴极的研究与改进[D];河北工业大学;2007年
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10 阎宏达;不锈钢基铂锡双金属电催化剂的研究[D];北京化工大学;2010年
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