直接以碳氢化合物为燃料的固体氧化物燃料电池的阳极过程的原位研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10979046
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    夏长荣
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A3204.合肥同步辐射
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

固体氧化物燃料电池（SOFC）具有能量转换效率高，直接使用碳氢化合物等优点。然而，碳氢化合物燃料在SOFC阳极室的反应过程极为复杂，包括裂解以及电化学氧化等主要过程。其中碳氢化合物在SOFC阳极条件下的裂解过程无法用常规实验方法准确地分析，因此，对阳极过程的认识存在争议。为此，本项目拟利用（合肥）国家同步辐射实验室的同步辐射光电离-分子束质谱技术，原位分析反应的中间体（包括自由基、裂解产物等），并结合交流阻抗等技术，分析电化学氧化过程。目的是明确碳氢化合物燃料在SOFC阳极的反应过程，为发展新型阳极材料提供理论指导。

结项摘要

研制了梯度化结构的、阳极支撑的、电解质薄膜化的管状固体氧化物燃料电池（SOFC），700oC时的功率密度达到700mW/cm2。用同步辐射真空紫外-分子束质谱技术（SR-MBMS）原位研究技术，研究了甲烷、乙烯、丁烷、异辛烷等碳氢化合物的裂解过程。SDC纳米颗粒的修饰阳极能够明显降低甲烷的裂解温度，提高转化率，并形成C2H4等中间体，表明浸渍纳米粒子有效地抑制了碳淀积，同时提高阳极催化活性。针对SOFC电极结构特点，提出了二维无穷大体系的渗流理论，发展了SOFC电极的普适性理论，即适用于各种电极结构的粒子层模型，形成了电极热循环稳定性的力学/电化学模型，给出了电极的界面极化比电阻、三相界面长度与孔隙率、厚度、粒子大小与分布、电极构型等的函数关系。发现了一种基于镧系氧化物的不含氧离子导体的复合阳极，并给出其阳极机理。上述材料及其理论，发表SCI论文22篇，申报专利1项，培养博士研究生6名，硕士研究生1名。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Catalytic decomposition of methane on impregnated nickel based anodes with molecular-beam mass spectrometry and tunable synchrotron vacuum ultraviolet photoionization
采用分子束质谱和可调同步加速器真空紫外光电离在浸渍镍基阳极上催化分解甲烷
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2012.02.120
  • 发表时间：
    2012-05-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Liu, Beibei;Liu, Zhangbo;Li, Yuyang
  • 通讯作者：
    Li, Yuyang
A particle-layer model for solid-oxide-full-cell cathodes with different structures
不同结构的固体氧化物全电池阴极的颗粒层模型
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2009.12.114
  • 发表时间：
    2010-07
  • 期刊：
    Journal of Power Sources
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Zhang, Yanxiang;Xia, Changrong
  • 通讯作者：
    Xia, Changrong
Enhancing oxygen surface exchange coefficients of strontium-doped lanthanum manganates with electrolytes
用电解质提高锶掺杂锰酸镧的氧表面交换系数
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2011.11.008
  • 发表时间：
    2012-02
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Wang, Yao;Zhang, Lei;Xia, Changrong
  • 通讯作者：
    Xia, Changrong
Development of three-layer intermediate temperature solid oxide fuel cells with direct stainless steel based anodes
开发具有直接不锈钢阳极的三层中温固体氧化物燃料电池
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2011.11.115
  • 发表时间：
    2012-03
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Liu, Zhangbo;Liu, Beibei;Ding, Dong;Jiang, Zhiyi;Xia, Changrong
  • 通讯作者：
    Xia, Changrong
Effect of impregnation phases on the performance of Ni-based anodes for low temperature solid oxide fuel cells
浸渍阶段对低温固体氧化物燃料电池镍基阳极性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2011.05.076
  • 发表时间：
    2011-10-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF POWER SOURCES
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Liu, Zhangbo;Ding, Dong;Xia, Changrong
  • 通讯作者：
    Xia, Changrong

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其他文献

质子导体固体氧化物燃料电池的Ba_2Co_9O_(14)阴极材料
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  • 通讯作者：
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  • 通讯作者：
    夏长荣
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  • 期刊：
    无机材料学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    夏长荣;高建峰;彭定坤;孟广耀
  • 通讯作者：
    孟广耀

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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