现代化学化工进展
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化工产业的发展现状和趋势化工产业是指利用化学原理和工程技术,将原始化学品经过一系列化学反应和物理加工,转化为具有特定用途的化学品或化学产品的生产活动。
化工产业在全球经济发展中起着举足轻重的作用,广泛应用于能源、制造业、农业、医药等领域。
本文将介绍化工产业的发展现状和趋势。
一、化工产业的发展现状1. 市场规模不断扩大:随着全球经济的快速增长,对化工产品的需求量逐年增加。
据统计,预计到2025年,全球化学品市场将超过7000亿美元。
2. 产业结构不断优化:在化工产业中,原油化工、有机化工、无机化工、塑料、橡胶、农药、涂料等产业已形成了完整的产业链。
各个环节之间的协同效应明显,形成了相对完善的产业链和市场竞争格局。
3. 技术水平不断提高:随着科学技术的不断进步,化工产业的技术水平也在不断提高。
新型材料、高效反应工艺、绿色环保技术等方面的创新不断涌现,推动了产业的发展和升级。
4. 国际竞争加剧:随着全球化的加速推进,化工产业市场逐渐形成了大规模、高度竞争的格局。
全球主要化工生产国,如美国、中国、德国等,都在争夺市场份额和技术领先地位,引发了激烈的国际竞争。
二、化工产业的发展趋势1. 绿色化发展:环境保护日益凸显,绿色化成为化工产业发展的重要趋势。
化工企业将更加注重绿色化生产,加大对环境友好型产品的研发和生产,提高资源利用率,减少环境污染。
2. 创新和智能化:随着科技的进步,智能化、自动化技术在化工产业中的应用越来越广泛。
如智能生产线、机器人技术等的应用,不仅提高了生产效率,还降低了劳动力成本,提高了产品质量。
3. 改善产品质量:消费者对产品质量和安全性的要求越来越高。
化工企业需要不断改进产品质量,提高产品的安全性和可靠性,以满足市场需求。
4. 跨界合作:化工产业与其他领域之间的融合将逐渐加强。
如化工与能源、化工与农业等领域的合作将增加,形成更加综合化的产业链条,提高整体竞争力。
5. 进一步开放:随着全球一体化的推进,国际间的贸易壁垒逐渐降低,化工产业将进一步开放。
现代化工生产技术的发展现状随着现代化的进一步发展,化工生产技术也在不断地进行创新和改进,以适应社会和市场的需求。
新的技术手段和新的设备进入了化工生产领域,使得生产效率和质量都得到了大幅提升。
本文将就现代化工生产技术的发展现状进行探讨,包括新技术的应用、新设备的应用、生产流程的改进等方面。
一、新技术的应用1.1 人工智能技术人工智能技术是近年来化工生产领域中最引人注目的技术之一。
它可以帮助企业实现自动化生产,提高生产效率和生产质量。
通过使用人工智能技术,生产过程可以自己调节生产设备,并且可以根据物料合成情况智能调整反应参数。
目前,人工智能技术广泛应用于化工生产的各个领域,包括石油化工、金属加工、半导体制造、生物工程等。
1.2 超声波技术超声波技术是一种高效、低成本的清洗技术。
超声波振动可以形成大量的气泡,这些气泡瞬间破裂,产生高压和高温,使化学反应加速。
通过将超声波技术应用到制备化学品中,可以减少反应时间、降低反应温度、提高反应效率。
1.3 生物技术随着生物工程技术的发展,生物技术在化工生产领域越来越重要。
生物技术可以将生物质转化为有用的产品,减少首层物质的使用。
同时,生物技术可以改善产品的质量,并提高产品的市场竞争力。
二、新设备的应用2.1 压力波发生器压力波发生器是一种新型的化学设备,它可以在液体中产生高频、高能的压力波。
这些压力波可以促进化学反应的进行,加速反应过程。
在化工生产中,压力波发生器已经广泛应用于化学合成、材料制备、液体喷雾等领域。
2.2 泡沫床反应器泡沫床反应器是一种新型的化学反应器,采用泡沫床来替代传统的液态反应器。
因为泡沫床的气相和液相的界面面积很大,使得催化剂与反应物之间的接触频率增加,从而提高了反应速率和效率。
同时,泡沫床反应器的温度控制和气体互换比传统液态反应器更加稳定。
三、生产流程的改进3.1 焚化技术焚化技术是一种与传统技术相比更加环保的处理废弃物的方法。
这种技术采用高温和高压的环境,将有害物质转化为可回收的资源,同时减少有害气体的排放。
第一章、化工的发展历程回顾近代化学工业的兴起(1)随着产业革命在西欧开始,首先无机化学工业开始形成及发展。
1740年英国人Wald制得硫酸;1749年Roeback在英国建立了用铅宝法生产硫酸的工厂(第一个化工工业产品),标志着世界第一个典型的化工厂的诞生,是近代化学工业的开始。
1771年吕布兰获取以食盐为原料制的纯碱,副产氧化氢至盐酸、氧气、漂白粉等,纯碱又可经苛化生成烧碱。
18世纪后期,炼铁用焦碳量大大增加,使煤化工产生。
1763年在英国产生了蜂窝式煤气炉,提供了大量焦碳。
1792年开始用煤生产民用煤气。
近代化学工业的兴起(2)-煤化工的发展1812年,欧洲干馏煤气用于街道照明。
1816年,美国煤干馏法生产煤气。
1825年,英国人从煤焦油中分离出苯、甲苯、萘等。
19世界中叶,欧洲已有许多国家建立了炼焦厂,德国成功建立了有化学品回收装置的炼焦炉,由煤焦油中提取了大量的芳烃,作为医药、农药、染料等工业的原料。
近代化学工业的兴起(3)-三大化工材料工业的开始1839年,美国人固特异用硫磺硫化天然橡胶,应用于轮胎及其他橡胶制品-第一个人工加工的高分子橡胶产品。
1872年,美国开始生产赛璐珞,被认为是第一个天然加工高分子的塑料产品-开创了塑料工业。
1891年,在法国建立了人造纤维(硝酸酯纤维)工厂,其产品质量差,易燃,虽未能大量发展,但仍被认为是化学纤维工业的开始。
近代化学工业的兴起(4)-炼油工业开始1854年,美国建立最早的原油分馏装置。
1860年,在美国第一个炼油厂是炼油工业。
19世纪后期,在世界已建设了许多炼油厂或炼油装置,主要生产照明用的煤油,而汽油及重质油还是用处不大的“副产”,直到80年代,电灯的发明大大减少了煤油的重要性、汽油和柴油因汽车工业的发展而成为主要炼油产品。
近代化学工业的兴起(5)-传统与化学制药及染料工业等19世纪初至60年代,科学家先后从传统的药用植物中分离得到纯的化学成分。
化学工程的新进展与应用前景缘起化学工程 (Chemical Engineering) 是理工科里的一个比较广泛的学科。
广泛之处表现在化学工程可以与其他学科交叉,从而为其他学科的发展提供支持和推动,同时也可以从其他学科的发展中吸收新知识和新方法,以提高实践能力和创新能力。
近年来,化学工程领域的新进展如雨后春笋般涌现,为我们的生产和生活带来了越来越多的便利与利益。
今天,我们就一起来探讨一下化学工程的新进展与应用前景。
新进展化学工程的新进展主要体现在以下几个方面:1. 质量管理方面的提高质量管理是化工生产过程中非常重要的环节,其直接关系到产品的质量和企业的信誉。
新技术的引进和应用,使得公司在某些环节严格控制质量的同时,大大提高了产品的生产效率、成本效益和产品质量稳定性。
2. 环保方面的推进在世界范围内,环保已被列为了国家和企业发展的重要战略。
随着对气候和健康的不断重视,环保制度的完善、限制条件的越来越严格,化工企业已不再是之前那样可以随意排放污水、排放废气甚至排放固体废弃物,环保警察、监管人员的到来让化工企业不得不在生产的过程中环保摆在首位。
3. 生产流程优化实现更好的生产流程优化,可以大幅度提高生产的效率,降低生产成本,并对产品的压力、密度等技术细节进行精细控制。
这方面,新的计算机技术、智能生产技术的引进,加强了现代化技术和自动控制技术在生产流程优化中的应用。
应用前景除了以上提到的新进展以外,化学工程的应用前景也十分广阔,主要表现在以下几个方面:1. 新材料的开发与应用随着现代科技的迅猛发展,新材料的迅速崛起将为化学工程带来新的前景。
这些新材料有许多特殊的物理、化学性质,因此能够在许多不同方面得到应用。
我们可以通过化学工程的手段,对这些新材料进行加工改造,使其更好地应用于生产中。
例如:光电器件、半导体电子材料、石墨烯等。
2. 化工新技术的开发随着科技的快速进步,化学工程领域的新方法和技术层出不穷。
例如,利用高能物理方法和数理化学理论,已经发现了一些新型催化剂和催化反应机理,可以充分利用现有的废弃物,扩大材料的应用范围。
燃料电池电催化剂研究综述摘要催化剂是燃料电池的关键材料之一,其性能的好坏决定燃料电池的使用性能和使用寿命。
近些年来,科学工作者在提高电催化剂性能和降低铂催化剂使用量方面做了大量的研究工作。
本文对低铂催化剂和非铂催化剂的研究进展进行了综述。
关键词:燃料电池;低铂催化剂;非铂催化剂;钯催化剂19世纪是蒸汽机时代,20世纪是内燃机时代,21世纪将是燃料电池的时代。
近年来,随着能源危机的加剧,燃料电池作为一种绿色的新能源受到越来越多的关注,美国《时代周刊》曾将燃料电池技术列为21世纪的高科技之首。
我国科技中长期计划中,多处把燃料电池放在重要的发展方向上。
燃料电池技术被认为是解决现在能源问题的很有希望的途径之一。
1 燃料电池的特点燃料电池之所以受世人瞩目,是因为它的不可比拟的优越性,主要表现在效率、安全性、可靠性、清洁度和良好的操作性能等几个方面[1]。
(1)能量转换效率高。
它的能量转换效率不受卡诺循环的限制,不存在机械能做功造成的损失。
与热机或发电机相比,能量转换效率极高,汽轮机转换的效率最大值为40-50%,热机带动发电机时效率为35-40%,而燃料电池的效率达60-70%,理论转换效率达90%,实际使用效率是内燃机的二至三倍。
(2)发电环境友好。
对于氢电池而言,发电后的产物只有水,可实现真正的零排放。
在航天系统中可生成水,供宇航员使用,液氧系统可作为供应生命保障的备用品。
燃料电池按电化学原理发电,不经过热机的过程,不会产生传统方式中常见的二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等污染物。
如果采用太阳能光解制氢,可完全避开温室气体的产生。
燃料电池工作安静,适用于潜艇等军事系统的应用。
(3)模块结构,方便耐用。
燃料电池发电系统由各单电池堆叠至所需规模的电池组构成,电池组的数量决定了发电系统的规模,各个模块可以更换、维修方便、可靠性高。
(4)响应性好,供电可靠。
燃料电池发电系统对负载变动的响应速度快,故无论出于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行,它都能承受且效率变化不大。
现在化工产业发展趋势化工产业是指利用化学原理和技术进行生产的产业,涵盖了化学工艺、化学品生产、化学工程、化学装备等多个领域。
随着科技的不断进步和社会的发展,化工产业也在不断发展和变革。
本文将从技术、环保和可持续发展等方面探讨化工产业的发展趋势。
一、新技术的应用随着科技的不断进步,新技术在化工产业中的应用越来越广泛。
首先,信息技术、互联网和大数据等新技术的应用,使生产过程更加智能化和自动化。
利用物联网技术,可以实现设备之间的互联互通,大大提高生产效率和质量。
通过大数据分析,可以对生产过程进行监控和优化,实现精细化管理。
其次,新材料技术的应用也是一个发展趋势。
随着新材料的不断涌现,一些传统材料的局限性被打破,比如高性能塑料、新型纤维材料等。
这些新材料具有优异的性能,可以在电子、汽车、航空航天等领域发挥重要作用。
此外,生物技术也是化工产业的一个重要分支,通过利用生物技术手段生产化学品和能源,可以实现绿色、可持续的生产过程。
二、环保意识的提升随着人们对环境问题日益重视,环保意识在化工产业中的应用也越来越普遍。
化工产业是一个高能耗、高污染的行业,长期以来,对环境造成了严重的影响。
因此,加强环保措施,提升环境管理能力,已成为化工企业的重要任务。
首先,要加强废物管理,采取有效的废物处理措施,减少对环境的污染。
其次,要改善生产工艺,降低能耗和排放,提高资源利用率。
通过技术创新和管理创新,可以实现环保和经济效益的双赢。
此外,在原料选择方面,要优先选择环境友好型原料,减少对环境的破坏。
三、可持续发展的推动可持续发展是化工产业的一个重要方向。
随着资源的日益紧缺和环境的持续恶化,传统的高能耗、高污染的生产方式已经无法满足社会的需求。
因此,转变发展方式,推动可持续发展已成为化工产业的必然选择。
首先,要加强节能减排,提高资源利用率。
通过技术创新和管理创新,降低生产过程中的能耗和排放,实现可持续发展。
其次,要推动循环经济的发展,通过回收再利用废物和资源,实现资源的有效利用。
化工行业的技术进展最新创新研发趋势和应用案例化工行业的技术进展:最新创新、研发趋势和应用案例在当今世界经济发展迅速的大背景下,化工行业作为重要的基础产业之一,也在不断发展和进步。
随着科学技术的不断进步,化工行业也得到了蓬勃发展,显示出了强大的创新和应用潜力。
本文将探讨化工行业的技术进展中最新的创新和研发趋势,并以一些实际应用案例作为例证,以进一步展示化工行业的发展前景。
一、绿色化学技术的创新近年来,对环境保护和可持续发展的需求不断增加,绿色化学技术成为化工行业发展的重要方向。
绿色化学技术注重减少对环境的污染和资源的消耗,同时提高产品的性能和附加值。
其中,降解性材料、环保溶剂、可再生能源等领域的创新尤为突出。
1.1 降解性材料随着人们对环境保护意识的提高,对可降解材料的需求也越来越高。
降解性材料在医疗、农业、包装等领域得到了广泛应用。
最新研发的降解性材料在性能和可降解程度上得到了极大的提高。
例如,可生物降解的聚酯聚醚材料可以替代传统的塑料,减少对环境的污染。
1.2 环保溶剂传统的溶剂在生产过程中会产生大量的有机污染物,对环境和人体健康造成危害。
因此,研发环保溶剂成为了化工行业的一个热点。
近年来,一些新型的环保溶剂如离子液体及相应的绿色溶剂体系正在逐渐取代传统有机溶剂,降低了对环境的污染。
1.3 可再生能源化工行业对能源的需求很大,传统的石油、天然气等化石能源逐渐枯竭,因此寻找替代能源成为了一项重要任务。
在化工行业中,通过生物质能、太阳能、风能等可再生能源的利用,不仅可以满足能源需求,还可以减少对环境的压力。
二、数字化技术在化工行业中的应用数字化技术在化工行业中的应用正在成为一个全新的领域。
通过大数据分析、物联网技术和人工智能等手段,能够更好地控制生产过程,提高生产效率,降低生产成本,并提供更好的产品和服务。
2.1 大数据分析化工生产过程中产生的数据量庞大,传统的手工分析和控制效率低下。
而借助大数据分析技术,可以对这些数据进行深入挖掘和分析,提取出有价值的信息并进行预测。
化学化工进展燃料电池化学化工与材料学院2008级化学实验班邓晓然(20080168)现代化学化工进展燃料电池化学化工与材料学院2008级化学实验班邓晓然(20080168)引言21世纪,是能源开发、资源利用与环境保护互相协调发展的时代。
能源的优化利用与清洁能源的开发,是能源、资源与环境可持续发展战略的重要组成部分。
在21世纪,化石能源(如煤炭、石油、天然气)逐渐被消耗殆尽,传统的能源利用方式的弊病日益显现——一是储存于燃料中的化学能必须首先转变成热能后才能被转变成机械能或电能,受卡诺循环及现代材料的限制,在极端所获得的效率只有33%~35%,一半以上的能量都白白地损失掉了;二是传统的能源利用方式给今天人类的生活环境造成了巨量的废水、废气、废渣、废热和噪声的污染。
这些都迫使人类一直在找寻既有高的能源利用效率又不污染环境的能源利用方式。
氢能源及再生能源进入了人类视野,其必将会逐步取代化石能源而成为人类使用的主体能源,而这种能源的变迁也将迫使发电与供电方式发生重大变革。
燃料电池(Fuel Cell,FC)作为一种新兴的化学电源,最大限度的解决了传统能源利用方式的弊病,因此,燃料电池的开发及研究也成为了热点话题。
历史沿革1839 年,英国科学家Grove 首先介绍了燃料电池的原理性实验,并用这种以铂黑为电极催化剂的简单的氢氧燃料电池点亮了伦敦演讲厅的照明灯。
1889年Mood和Langer首先采用了燃料电池这一名称,并获得200mA/m2电流密度。
由于发电机和电极过程动力学的研究未能跟上研究步伐,直到约100 年后,英国剑桥的Bacon 采用多孔气体扩散电极制备了培根型碱性燃料电池(AFC)。
20 世纪60 年代,燃料电池首次应用在美国航空航天管理局(NASA)的阿波罗登月飞船上作为辅助电源,为人类登月球做出了积极贡献,燃料电池的研究进入了快速发展阶段. 后来称这一时期为燃料电池开发的空间时代(space era)。
1973 年,在全球能源危机的刺激下,为了提高能源利用率,研究重点从航天转向地面发电装置,磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐电池(MCFC)以及直接采用天然气、煤气和碳氢化合物作燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)作为电站或分散式电站相继问世,燃料电池的研究与开发掀起了新高潮,这一时期称为燃料电池开发的能源时代(energy era)。
其后,随着能源危机的缓解,燃料电池的研究也随之冷淡下来。
80 年代末期,环境污染问题逐步恶化,1987 年美国公布了来自发电站和交通运输方面的废气,如CO、No x、So x、粉尘等的污染物几乎相等,且总量超过大气中污染物的90%以上,以提高能源利用率,减少环境污染为目标的燃料电池研究开发工作引起了各国政府及科学家的重视,促进了燃料电池开发的环境时代(environmental era)的到来。
1993 年,加拿大Ballard 电力公司展示了一辆零排放、最高时速为72km/ h,以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为动力的公交车,引发了全球性燃料电池电动车的研究开发热潮。
许多发达国家相继投入了大量人力、财力开展以PEMFC 为动力电源的电动车、舰船、潜艇、水下机器人等研究与开发工作,并取得了长足进展。
近些年来,由于直接醇类燃料电池(DAFC)的结构简单,燃料存储携带方便等特点,在移动电源、微型电源以及传感器件等方面具有广阔的应用前景,作为一支新秀已成为燃料电池研究与开发的新的热点之一。
工作原理燃料电池是一种按电化学原理,即原电池的工作原理,等温地把储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的能量转换装置,其工作原理是水的合成反应,即燃料和氧化剂通过电极实现向电、水和热量的转化。
FC单电池的基本原件有:燃料电极(阴极),氧化剂电极(阳极)和电解质。
当燃料电池工作时,向阴极通燃料,燃料(以氢气为主)在阴极上放出电子,电子经外部电路传到阳极;向阳极通氧化剂,氧化剂在阳极与从外部电路流进的电子发生还原反应。
通过两极之间电解质的离子导体,完成电池内部的电荷传递。
这样,内外电路构成闭合回路,生成电流,实现化学能向电能的直接转化。
电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂,用来加速电极上发生的电化学反应。
当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。
阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。
两极之间是电解质,电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。
电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。
为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。
图1 燃料电池工作原理Fig. 1 Working principle of fuel cell 以磷酸型燃料电池为例,其阴、阳极及电池总反应方程式如下:燃料极(阳极): H2﹦2H++2e-空气极(阴极):1/2O2+2H++2e-﹦H2O总反应式:H2+1/2O2﹦H2O以上反应式表示:燃料电池工作时向阳极供给燃料(氢),向阴极供给氧化剂(空气),燃料(氢)在阳极被分解成带正电的氢离子(H+)和带负电的电子(e-),氢离子(H+)在电解质中移动与阴极侧提供的O2发生反应,而电子(e-)通过外部的负荷电路返回到阴极侧参与反应,连续的反应促成了电子(e-)连续地流动,形成直流电,这就是燃料电池的发电过程。
FC单电池的输出电压约为0.5~1.3V左右,但在实际应用中,FC并不是以单电池的形式存在,而是组成电池堆(stack)。
在电池堆中联接各单电池的元件称为联接器(inter-connector)或两极分离器(bipolar separator),其作用是将一个单电池的阳极和与之相邻的另一个单电池的阴极联接起来。
按照实际需要,电池堆可为串联、并联和串并联混合。
燃料电池的优点1.发电效率高燃料电池按电化学原理等温地直接将化学能转化为电能,它不像常规电厂那样通过锅炉、汽轮机、发电机三级能量转换才能得到电能,因此既没有中间环节的转换损失,也不受热力学卡诺循环理论的限制,理论上它的发电效率可达85%~90%。
但实际上,由于工作时各种极化的限制,目前各类燃料电池的实际能量转化效率为40% ~60%,若实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。
2.环境友好当燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,由于有高的能量转换效率,其二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上。
除此以外,由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫,而且按电化学原理发电,没有高温的燃烧过程,所以几乎不排放硫化物和氮氧化物,减轻了对大气的污染。
3.噪声低由于燃料电池按电化学反应原理工作,运动部件很少。
因此,工作时噪声很低。
4.负荷调节灵活由于燃料电池发电装置是模块结构,容量可大可小,布置可集中可分散,且安装简单,维修方便。
另外,当燃料电池的负载有变动时,它会很快响应,故无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行,它都能承受且效率变化不大。
这种优良性能使燃料电池不仅能向广大民用用户提供独立热电联供系统,也能以分散的形式向城市公用事业用户供电,或在用电高峰时作为调节的储能电池使用。
5.燃料来源广燃料电池可应用甲醇、煤气、沼气、天然气、含氢废气、轻油、柴油等多种功能碳氢化合物燃料。
燃料电池的分类燃料电池按其工作温度不同,可分为碱性燃料电池(AFC,工作温度为100℃)、固体高分子型质子膜燃料电池(PEMFC,也称为质子膜燃料电池,工作温度为100℃以内)、磷酸型燃料电池(PAFC,工作温度为200℃),称为低温燃料电池;熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC,工作温度为650℃)、固体氧化物型燃料电池(SOFC,工作温度为1000℃),称为高温燃料电池。
另一种分类按其开发顺序早晚,把PAFC称为第一代燃料电池,把MCFC称为第二代燃料电池,把SOFC称为第三代燃料电池。
这些电池均需用可燃气体作为其发电用燃料。
燃料电池的发展现状1.PEMFC质子交换膜电池(PEMFC)除了具有燃料电池的一般特点外,还具有启动快、寿命长、比功率与比能量高等突出特点。
PEM-FC受到高度的关注,并成为当前研究的热点。
电催化剂、质子交换膜、电极、双极板是PEMFC的重要组成部分,对PEMFC性能和运行稳定性有着重要的影响。
因此,主要部件的研究及改进成为PEMFC的研究主要方向。
1.1电催化剂催化剂催化能力决定电极反应速率。
PEMFC使用的催化剂主要有以下几类:(1)铂催化剂。
目前,PEMFC使用的是以活性炭、炭黑以及石墨炭材料为载体的铂催化剂。
将铂分散于不同的载体中,制成复合电极材料,是提高铂催化剂利用率的有效途径。
碳纳米管具有极大的比表面积和良好的导电性,被认为是一种良好的催化剂载体。
Rajalakshmi N等人通过乙烯基乙二醇和铂盐制得了负载量为32.5%的碳纳米管载铂催化剂,分析发现铂沉积在碳纳米管表面之前用低浓度的硝酸处理碳纳米管,可以增加催化剂的催化活性。
Smirnova A等人采用凝胶碳做载体,利用丝网印刷技术成功制备了Pt/CA阳极催化剂, Pt的负载量为0.06~0.6mg/cm2。
Ysmael Verde-Gomez等人研究发现加热分解Pt(NH4)2Cl6可以得到分布均匀的Pt催化剂。
(2)铂合金催化剂。
重整碳氢化合物得到的氢气中常常含有CO杂质,CO会使催化剂中毒,使其催化能力大大降低。
通过Pt和Ru的协同作用,Pt-Ru催化剂对CO具有抗毒能力,使电池维持较高的性能。
Adzic等人将Ru沉积在碳载体表面,然后再将Pt沉积在碳载体上,可以得到催化性能及抗CO性能良好的催化剂,并且铂的用量大大降低。
Weijiang Zhou等人在铂中掺入Sn、Ru、W、Pd等制备了二元合金催化剂。
Parageorgopoulos D C等人发现在Pt-Ru中掺入10at %的Mo,能够提高PtRu /C催化剂的抗CO性能。
(3)铂-氧化物及非铂系催化剂。
Shuailin Zhou等人研制出抗毒性和稳定性良好的Pt/γ-Al2O3催化剂。
Attila Wootsch等人制备了性能优异的Pt/CeO2,但是只适合运行温度在130℃以下的PEM-FC。
Jong Won Park等研制了Cu-Ce/γAl2O3和Cu-Ce-Co/γAl2O3电催化剂,并发现后者更适合做PEMFC的电催化剂。
俄罗斯的Frukin AN Insti-tute of Electrochemistry RAS的研究人员对非铂催化剂进行了比较系统的研究。
1.2 质子交换膜研究人员力图通过对一些无质子传导能力或质子传导能力很低但具有良好机械性能、化学稳定性和热稳定性的聚合物,如聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PS)等进行直接磺化、质子酸掺杂、辐射接枝改性等使之具有良好的质子传导能力。