直接醇类燃料电池用碳化物基非Pt抗醇氧还原电催化剂的研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    21106178
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    尹诗斌
  • 依托单位：
    中国矿业大学
  • 学科分类：
    B0809.光化学与电化学工程
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

直接醇类燃料电池(DAFCs)由于具有能耗少、能量密度高、燃料来源丰富和价格低廉等优点备受关注。但是，目前广泛应用的Pt基电催化剂并不能很好地满足DAFCs阴极电催化剂稳定、廉价和抗醇氧化的使用要求。本项目结合PdFe、PdCo和PdNi等合金类Pt的氧还原活性和优良的抗醇氧化特性、纳米Au的电化学稳定性以及W、Mo、V的碳化物对氧还原的促进作用，开发具有较高催化性能的阴极抗醇非Pt电催化剂，并借助XRD、SEM、TEM、EDS、ICP和XPS等手段分析电催化剂的物理化学性质，采用循环伏安法、旋转盘环电极和电化学阻抗谱分析电催化剂的电极反应过程，以期阐明有关的催化机理。本项目成果可望为降低燃料电池的成本和解决燃料电池产业化的瓶颈问题提供科学依据。拟开发的新型电催化剂可望用于非燃料电池领域，具有较广阔的应用前景。

结项摘要

具有抗醇氧化功能且稳定廉价的氧还原催化剂是直接醇类燃料电池商业化的关键材料之一。本项目从催化剂的可控制备入手，系统探索了交替微波加热法制备催化剂的过程中，微波加热方式对于催化剂性能的影响及规律，并将交替微波法扩展性应用于碳纳米管的表面处理，详细考察了交替微波加热规律及所处理碳纳米管载铂催化剂的性能。探索了纳米碳化物及氮化物的制备条件，及其负载催化剂的氧还原性能。采用循环伏安法和旋转圆盘电极表征技术系统考察了金属钯与铁钴镍、钨钼钒等所构成催化剂的氧还原性能及抗醇氧化性能。实验结果证明，钯与铁钴镍所形成的合金催化剂具有较好的抗醇氧化特性，但是由于钨钼钒的碳化物及氮化物比重太大，导致催化剂0.9 V vs. RHE的质量活性很低，不能满足直接醇类燃料电池阴极催化剂稳定廉价及抗醇氧化的使用要求，但是如果将钨钼钒作为金属活性成分与钯铁钴镍形成金属合金，催化剂的氧还原质量活性将大幅提高。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
MoO2 nanocrystals down to 5 nm as Pt electrocatalyst promoter for stable oxygen reduction reaction
MoO2 纳米晶体小至 5 nm 作为 Pt 电催化剂促进剂，用于稳定的氧还原反应
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2012.08.033
  • 发表时间：
    2012-11
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Yan, Zaoxue;Xie, Jimin;Jing, Junjie;Zhang, Mingmei;Wei, Wei;Yin, Shibin
  • 通讯作者：
    Yin, Shibin
Fabrication and performance investigation of nanocrystal tungsten nitride supported Pt catalysts for methanol electrooxidation
纳米晶氮化钨负载Pt甲醇电氧化催化剂的制备及性能研究
  • DOI：
    10.1039/c3nj00717k
  • 发表时间：
    2013-11
  • 期刊：
    New Journal of Chemistry
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Shibin Yin;Lixiang Yang;Lin Luo;Fei Huang;Yinghuai Qiang;Hongwei Zhang;Zaoxue Yan
  • 通讯作者：
    Zaoxue Yan
Effect of intermittent microwave heating on the performance of catalysts for oxygen reduction reaction
间歇微波加热对氧还原反应催化剂性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physico - Chimica Sinica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yin Shibin;Luo Lin;Jing Shengyu;Zhu Qiangqiang;Qiang Yinghuai
  • 通讯作者：
    Qiang Yinghuai
Functionalizing carbon nanotubes for effective electrocatalysts supports by an intermittent microwave heating method
通过间歇微波加热方法将碳纳米管功能化为有效的电催化剂
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2011.09.061
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Journal of Power Sources
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Yin, Shibin;Luo, Lin;Xu, Cheng;Zhao, Yulong;Qiang, Yinghuai;Mu, Shichun
  • 通讯作者：
    Mu, Shichun
Functionalized carbon nanotubes as Pt catalysts supports in methanol oxidation
功能化碳纳米管作为铂催化剂支持甲醇氧化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Chinese Journal of Catalysis
  • 影响因子：
    16.5
  • 作者：
    Yin Shibin;Zhu Qiangqiang;Qiang Yinghuai;Luo Lin
  • 通讯作者：
    Luo Lin

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其他文献

花状氢氧化镍/三氧化二锰高性能碱基超级电容器阴极材料
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    J. Mater. Chem. A
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Dan J. L. Brett;Shan Ji;尹诗斌;沈培康
  • 通讯作者：
    沈培康
锂-氧气电池用泡桐木衍生三维自支撑Co、N、S共掺杂多孔炭
  • DOI：
    10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1011
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    化工进展
  • 影响因子：
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  • 作者：
    梁华根;齐正伟;贾林辉;盖泽嘉;荆胜羽;尹诗斌
  • 通讯作者：
    尹诗斌
具有高析氢性能的Pt9Rh-WC/C纳米材料
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    陆家佳;尹诗斌;荆胜羽
  • 通讯作者：
    荆胜羽

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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