磁场对PBI/磷酸燃料电池阴极传质-反应过程影响规律研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21406216
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0809.光化学与电化学工程
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

It is well known that magnetism and electricity are closely linked in nature. The development of electromagnetism resultsed in the electromechanical and electronic industry. A magnetic field could change the rate of the electron transfer,thus, it is no doubt that combination of the magnetism and electrochemistry is a promising discipline.There is an increasing numbers of paper reporting the magnetic enhancement of the oxygen reduction reaction during the last decade. However, the influence of the magnetic on the structure of the electric double layer and the dissolution-diffusion behavior of oxygen are still unclear. In this project, we will investigate the magnetic effects on the PBI/H3PO4 based fuel cell. The research works are focus on: 1)investigating the magnetic effects on the potential distribution and particle adsorption in the electric double layer in order to understand the changes in the structure of electric double layer under magnetic field; 2)measuring the physical properties of oxygen in the electrolyte under magnetic field and providing a mathematical description of the oxygen mass transfer process; 3)developing a model for coupled mass transfer and kinetic process of oxygen reduction under magnetic field. The research will provide theoretical guidance for the magnetic enhancement of the oxygen reduction reaction and enrich the content of magnetochemistry.
众所周知,电磁学的发展奠定了现代机电工业和电子工业的理论基础。磁场可影响电子的转移过程,不无理由期望磁学与电化学相结合有巨大的发展潜力。近十年来,关于磁场对氧还原反应促进作用的报导不断。然而磁场对双电层的结构影响及磁场作用下氧气的溶解扩散行为尚未阐清。本项目针对PBI/磷酸为电解质膜的燃料电池体系,研究外加磁场对双电层电位分布、粒子吸附的影响,认识和揭示磁场作用下双电层结构变化规律;测量外磁场作用下氧气在电解质中的物性参数,定量描述氧气的传递行为;整理归纳上述实验结果,建立磁场作用下阴极传质-反应过程模型。为利用磁场促进氧还原反应提供理论指导,并丰富磁化学的应用体系。

结项摘要

高温质子交换膜燃料电池,工作温度在150-180°C,因其(1)耐CO能力强(可直接使用甲醇重整气无需净化);(2)余热品质高;(3)系统结构简单(工作温度>120℃,水热管理简单)而在携行、动力电源领域具有广阔的应用前景。然而它也面临着阴极氧还原过电位高的难题。本项目针对氧传质损失大问题,开展了磁场对氧传输迁移行为的影响研究。围绕耐磷酸催化剂开展了化学修饰分子研究和PtAu催化剂研究,通过在Pt基催化剂表面预吸附一些小分子,改变双电层结构,从而抑制磷酸吸附,经胺基小分子修饰后的Pt/C催化剂在磷酸中ORR活性提高1.6倍;采用表面Au修饰Pt替代体相合金,在提升耐磷酸能力的同时抑制表面晶格膨胀;围绕提高电池效率,开展了传质关联式的建立和燃料效率优化工作,所建立传质关联式拟合效果优于化工经典传质关联式。此外还开展了温差电池研究。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(6)
A novel method for analysis and prediction of methanol mass transfer in direct methanol fuel cell
直接甲醇燃料电池中甲醇传质分析和预测的新方法
  • DOI:
    10.1016/j.enconman.2017.10.083
  • 发表时间:
    2017-12
  • 期刊:
    Energy Conversion and Management
  • 影响因子:
    10.4
  • 作者:
    姬峰;杨林林;孙海;王素力;李焕巧;孙公权
  • 通讯作者:
    孙公权
A solid state thermogalvanic cell harvesting low-grade thermal energy
收集低品位热能的固态热原电池
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2017.08.111
  • 发表时间:
    2017-10
  • 期刊:
    International journal of hydrogen energy
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    杨林林;孙海;王素力;姜鲁华;孙公权
  • 通讯作者:
    孙公权

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其他文献

东海北部小黄鱼异方差生长模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    中国水产科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘尊雷;袁兴伟;严利平;杨林林;黎雨轩;程家骅
  • 通讯作者:
    程家骅
高温质子交换膜燃料电池电堆端板拓扑优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    大连理工大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王浩然;吴 私;杨林林;兰海兵;陈 超;孙 伟;宋学官
  • 通讯作者:
    宋学官
三种生境东北岩高兰新生枝特征研究
  • DOI:
    10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.02.014
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    林业资源管理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    安慧君;杨林林;周蕾;张雪影;车亚超
  • 通讯作者:
    车亚超
生态因子及关键酶基因表达对秋季黄芩采收期主要药效成分合成的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    韩梅
基于代理模型的直流道质子交换膜燃料电池优化设计
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    大连理工大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈 超;王 硕;兰海兵;杨林林;吴 私;宋学官
  • 通讯作者:
    宋学官

其他文献

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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

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          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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