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石墨烯-二氧化铈异质纳米结构的可控合成及相关特性研究

分类 : 技术

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日期 : 2022-05-10

浏览次数 : 90

来源 : 科易网

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详细内容

     该项目为教育部“新世纪优秀人才支持计划”项目(批准号:NCET-13-0684)。该项目主要研究内容如下:

1.详细研究CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构的可控合成与电催化特性。利用一种普适性的水热合成法,在不添加还原剂的条件下,一步将氧化石墨烯还原。同时将还原后的氧化石墨烯复合,合成CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构,并实现CeO2纳米立方颗粒与还原氧化石墨烯的摩尔比连续可调。我们发现CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构在质子交换膜燃料电池中可以作为耐久和高活性的催化剂载体。研究结果表明:CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构可以作为自由基清除剂来提高催化剂的耐久性。在0.8-1.23V的高电压下,经过5000次CV循环后,8 wt.�O2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构的催化活性仍能保持原活性的69%,远高于Pt-还原氧化石墨烯催化剂19%的活性保持率。其作用机理在于CeO2纳米立方颗粒具有清除自由基活性的能力,能显著降低Nafion质子交换膜的化学退化,从而缓解Pt催化剂的衰退状态,最终实Pt-CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯纳米复合催化剂的高循环寿命。

2.详细研究CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构的可控合成与光催化特性。我们利用有机-无机液相辅助的水热合成法制备出6个表面为[002]的纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构。相应的光催化性能测试表明:CeO2纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯异质纳米结构具有更好的光催化特性。其机理在于CeO2纳米立方颗粒的比表面积更大、[002]的光催化活性更强,同时石墨烯具有更好的电子传导特性。

3.发展了一种高温升华法合成超长氮化铝纳米线,并详细研究了这些纳米线在甲醇燃料电池中的氧还原特性。研究结果表明:这种高温升华法能大量合成无缺陷超长氮化铝纳米线,

使得氮化铝纳米线的生产能达到工业化量级。同时发现氮化铝纳米线耐甲醇特性比商业化Pt/C高出一倍。

技术信息

愿意合作方式 投资入股 愿意投资额度 面议
有效截止时间 2023-05-10

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