Pt-非金属、稀土多元催化剂制备及对乙醇氧化协同催化研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51072037
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    郭永榔
  • 依托单位：
    福州大学
  • 学科分类：
    E0205.无机非金属基复合材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

直接燃料电池发展的最大瓶颈是其催化剂活性。本项目通过寻找新型直接乙醇燃料电池Pt-非金属、稀土阳极催化剂，改进PtTe基、PtEu基多元阳极催化剂合成方法，采用探针分子、in-situ UV-Vis、H2-O2滴定、HPLC、TEM、XPS等手段对催化剂结构、组成、表面价态、分散性、粒径分布进行表征；研究PtTe基、PtEu基多元阳极催化剂对乙醇催化氧化提供的含氧物种及中间物和最终产物，催化剂稳定性和抗中毒能力；揭示添加非金属、稀土的Pt催化剂对乙醇氧化的协同催化机理及构效关系，以提高催化剂活性，替代当前流行的PtRu、PtSn催化剂，大大降低贵金属载量。采用微参比电极测量单电池阳极板上电流电势分布，为推动直接醇燃料电池发展提供理论依据。本项目的创新点是首次合成具有高活性的PtTe非金属及Pt基Eu稀土多元新型催化剂，并着重研究其构效关系，以及极板上电流电势分布。

结项摘要

直接燃料电池发展的主要瓶颈在于催化剂活性。本项目通过合成PtTe、PtEu、PtPb、PtBi二元及其多元催化剂，优化和完善催化剂的合成路径和条件，摸索出几种新颖的合成方法，如微波法、自组装法和静电自取代法等，采用AAS、FTIR、TGA、XRD、XPS和TEM等多种手段对催化剂结构、组成、表面价态和粒径分布等进行了表征，采用电化学方法研究二元和多元阳极催化剂对醇类电催化氧化性能的影响。其中，合成的PtPbBi/C催化剂对醇类催化氧化活性比商业催化剂高4.1倍。研究结果表明第二种或第三种元素存在，能有效地促进溶液中H2O解离，提高Pt催化剂表面OH基团浓度，从而使醇类更易氧化分解；此外，第二种和第三种元素的加入，使催化剂易在低电势下生成更多的含氧物种，促进醇类氧化过程产生的中间物中毒体的氧化和清除。进一步研究了合成的催化剂对一氧化碳和醇类电催化反应中间物的抗中毒性，阐明催化剂元素之间的构效关系和协同催化作用，揭示了醇类电催化氧化的动力学过程和反应机理。合成的催化剂具有非常高的醇电催化氧化活性和极低的贵金属载量，可以推动燃料电池的发展和应用。本项目获得圆满完成，此外鉴于纯Pd在碱性条件下对乙醇电氧化能力相比纯Pt有极大的提高，课题组额外研究了Pd基二元催化剂对乙醇的电催化氧化活性的影响，也初步取得良好的结果。研究成果已发表SCI论文12篇，正在审稿2篇，国内会议论文2篇；积极参加学术会议，培养硕士、博士19名。同时也为本课题组实验室的进一步工作打下了良好的基础。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Researches on current distribution and plate conductivity of valve-regulated lead-acid batteries
阀控式铅酸蓄电池电流分布及极板电导率研究
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2012.02.086
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    Journal of Power Sources
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Huang, Tao;Ou, Wenjun;Feng, Bo;Huang, Binbin;Liu, Minyi;Zhao, Wenchao;Guo, Yonglang
  • 通讯作者：
    Guo, Yonglang
Enhanced activity of Pt nanoparicle catalysts supported on manganese oxide-carbon nanotubes for ethanol oxidation
氧化锰-碳纳米管负载Pt纳米颗粒催化剂增强乙醇氧化活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Jindi Cai;Yiyin Huang;Binbin Huang;Shiying Zheng;Yonglang Guo
  • 通讯作者：
    Yonglang Guo
Bi-modified Pd/C catalyst via irreversible adsorption and its catalytic activity for ethanol oxidation in alkaline medium
不可逆吸附双改性Pd/C催化剂及其在碱性介质中乙醇氧化的催化活性
  • DOI：
    10.1016/j.electacta.2013.03.059
  • 发表时间：
    2013-06-01
  • 期刊：
    ELECTROCHIMICA ACTA
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Cai, Jindi;Huang, Yiyin;Guo, Yonglang
  • 通讯作者：
    Guo, Yonglang
Facile synthesis of a Bi-modified PtRu catalyst for methanol and ethanol electro-oxidation in alkaline medium
轻松合成 Bi 改性 PtRu 催化剂，用于碱性介质中甲醇和乙醇电氧化
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2012.12.091
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Yiyin Huang;Jindi Cai;Yonglang Guo
  • 通讯作者：
    Yonglang Guo
Microwave synthesis and electrochemical performance of a PtPb alloy catalyst for methanol and formic acid oxidation
PtPb合金催化剂的微波合成及其氧化甲醇和甲酸的电化学性能
  • DOI：
    10.1016/j.electacta.2011.12.112
  • 发表时间：
    2012-02-29
  • 期刊：
    ELECTROCHIMICA ACTA
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Huang, Yiyin;Zheng, Shiying;Guo, Yonglang
  • 通讯作者：
    Guo, Yonglang

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其他文献

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现场电化学扫描研究电池极板电流电位分布及反应机理
  • 批准号：
    20373037
  • 批准年份：
    2003
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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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]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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