Pt-NbO2-C三相边界构筑、原理及其对氧还原反应的影响机制

质子交换膜燃料电池是一种具有良好发展前景的清洁发电技术。而目前制约其商业化的关键因素是电池的高成本、低寿命。提高铂阴极催化剂的活性和其在强酸性高电位下的稳定性对解决催化剂及电池成本与寿命至关重要。在燃料电池的工作环境中，一些金属氧化物具有耐化学腐蚀和电化学腐蚀的能力，使用寿命较长，而得到广泛关注。我们利用KIT-6分子筛模板法制备了具有较大比表面积的开放孔道结构的介孔NbOx，在此基础上制备Pt/NbOx及Pt/NbOx-C催化剂，发现C载体的加入使导电性得到明显的提升，催化活性也得到显著提升。为了提高NbOx的导电性，在NbOx中掺杂Ir，同时搭载石墨烯作为载体，制备Pt/IrNbOx-rGO复合催化剂，发现其催化活性和稳定性都有一定的提高。为了提高催化剂的稳定性，构造了特殊“三相边界”结构Pt/NbO2/graphene催化剂，此结构为三者之间电子转移提供了路径，可以在提高催化剂活性的基础上显著的提高电化学稳定性。随后，通过水热法合成N掺杂的NbO2，并制备Pt/N-NbO2/C复合催化剂，显示了较高的催化活性及良好的稳定性。研究发现，NbOx特别是NbO2对Pt有明显的助催化作用。在此研究基础上，通过球磨法制备纳米级别的NbO2，合成Pt/NbO2/C催化剂，研究发现其对甲醇氧化有明显的催化活性，并且有较好的抗CO能力。在NbOx的研究基础上，我们深入探讨了其他金属氧化物与C、Pt的三相界面构筑方法。利用SnO2促进Pt表面的电化学反应速率，研究其影响机制和加速机理。 2100433B

质子交换膜燃料电池是一种发展前景很好的清洁发电技术。而目前制约其商业化的关键因素是电池的高成本、低寿命。提高铂阴极催化剂的活性和其在强酸性高电位下的稳定性对解决催化剂及电池成本与寿命至关重要。本项目首先研究Pt/NbO2以及Pt/N-NbO2催化剂的活性和稳定性，探究Pt与NbO2、N之间的作用机制及对催化剂性能的影响。进而构筑不同结构的NbO2@C核壳载体，包括完整碳壳层、不完整碳壳层、介孔碳壳层以及它们的N掺杂碳壳层，以研究Pt的沉积位置不同产生的不同组分间的相互作用及对电催化性能的影响。对比研究各载体及其载Pt催化剂的稳定性、氧还原活性和动力学行为，重点研究Pt在NbO2-C两相边界的优先沉积所形成的Pt-NbO2-C 三相边界结构，辅以量子化学计算揭示三相边界结构对催化活性和稳定性的影响机制。本研究将为阴极催化剂的研究提供理论依据，并丰富燃料电池电催化理论。

图书目录

1标准的发展与设计标准的出现1

1.1标准在社会生活中所扮演的角色1

1.2人类生产能力中的“标准机制”发展历程6

1.3设计标准的相关研究现状20

1.4设计标准研究应如何着手26

2设计标准原理的探索45

2.1设计标准得以构建的内在因素45

2.2技术端——设计标准构建的可能性47

2.3观念端——设计标准构建的现实性86

2.4政策端——设计标准如何得以可行102

2.5设计标准的基本内涵及其特征109

3设计标准的类型、结构及发展114

3.1图形信息类——以包装设计标准为例116

3.2产品性能类——以玩具设计标准为例127

3.3环境品质类——以盲道设计标准为例134

3.4设计标准的形成与发布158

3.5设计标准发展和延伸的模式168

4设计标准的适用性研究172

4.1标准的适用性评价173

4.2设计标准的实施情况调研：人文奥运176

4.3“MAYA状态”下的设计标准194

4.4设计标准的实施及适用性205

5设计标准为人民服务207

5.1作为国家行为的设计标准207

5.2设计标准研究推进改良设计实践213

5.3中国工业设计标准的诞生220

参考文献224

致谢231 2100433B

本书基于Eshelby等效夹杂物方法，以多夹杂物间的干涉机制及其对材料细观损伤的衍生和演化的影响为研究对象，通过数值计算、数字全息干涉实验和有限元分析技术，对复合材料的损伤演化问题进行详细阐述。　全书由6章构成。第1章对夹杂物领域的研究现状进行综述；第2章基于Eshelby等效夹杂物方法，参考Moschovidis方法，编写能用于计算不同类型多夹杂物应力应变场的数值计算程序；第3章通过与文献中的计算结果比较，验证本书编写的多夹杂物数值计算程序的合理性和可靠性；第4章在不同疲劳应力水平下，对颗粒增强铝基复合材料细观损伤的衍生和演化情况进行细观观测；第5章开发数字实时全息测量系统，研究典型构型空洞和裂纹的干涉应变场，与本书的计算结果进行对比分析；第6章改进多颗粒随机分布有限元模型，分析颗粒增强复合材料中颗粒的开裂、脱粘、微裂纹萌生演化等细观损伤的衍生和演化机理。

以臭氧氧化-氯消毒为核心的再生水组合处理工艺是污水再生处理技术与工艺的重要发展方向，但氯消毒的毒性生成风险不容忽视。深入研究前置臭氧对氯消毒的毒性生成潜势的影响机制和控制原理，对优化污水再生处理工艺，保障再生水利用安全具有重要的意义。.本研究以控制再生水氯消毒的毒性生成风险为目标，围绕抗雌激素活性、(抗)甲状腺激素活性等新兴毒性效应，建立再生水氯消毒后毒性生成潜势评价方法。研究再生水在臭氧氧化过程中毒性生成潜势和物质组成的变化规律及操作条件等的影响；评价毒性生成潜势与水质指标之间的关联性，识别影响毒性生成潜势变化的关键有机组分和关键有机物。研究关键有机物在毒性生成潜势评价（氯消毒）、臭氧氧化过程中的毒性和官能团变化规律，掌握关键有机物的毒性生成与臭氧转化机制。综合以上成果，阐明再生水毒性生成潜势的控制原理，为保障再生水水质安全提供理论依据和技术支持。