一种微孔介质预置纳米催化剂的新工艺

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:okzzh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固体能源装置如SOFCs、SOECs等具有高能量转化效率、低污染等特性,在能源、环保等领域受到重视。电子导体—离子导体混合物材料是固体能源装置常用的材料,金属Ni、Fe等被用作催化剂和电子导体,而结构纳米化是该领域的重要方向。金属催化剂纳米化具有提高三相界面密度等优势和巨大的研究价值,而浸渍等传统方法具有效率低、重复性差等缺点。本文针对固体能源装置常用的微孔介质预置纳米催化剂,基于等离子渗N等成熟的热处理方法,提出和发展一种以金属等离子体预置纳米催化剂的新方法并研究其机制。通过轰击金属靶形成的金属等离子体在微孔介质上表现为沉积和扩散效应,并形成纳米颗粒物。实验和理论计算证明该预置过程中,在微孔介质表面及微孔口附近,金属催化剂等离子体发生扩散和吸附沉积,在微孔较大深度处金属催化剂以表面扩散为主要预置方式并形成纳米颗粒物。该工艺可以在微孔介质较大的深度范围内制备优质的纳米催化剂结构,具有制备微孔内纳米催化剂的可行性、应用价值和发展潜力。本论文基于实验观察与基本理论讨论预置纳米催化剂的机制,沉积系数与表面扩散系数是镀渗工艺的主要控制因素,通过实验与理论计算比较,证明本文提出的等离子体镀渗微观机制的合理性。并且通过不同工艺参数的实验,本文讨论了基体骨架材料与结构特性、温度、时间和气氛成分等预置工艺的主要影响因素,初步研究了预置工艺的动力学和热力学。金属粒子在微孔内壁以沉积区为扩散源形成表面扩散,其扩散系数小于在晶面上的扩散系数。金属等离子体沉积过程中,浓度或颗粒粒径逐渐增长而趋于稳定;表面扩散过程中,扩散前沿颗扩散阻力较大,而随时间增加和扩散距离增加,整体上浓度梯度的扩散驱动力减小,表面扩散趋势减小,扩散深度和浓度场而趋于稳定。工艺下温度选择800℃~1000℃为宜,过高温度不利于颗粒保持纳米尺度,微孔封闭与介质致密化趋势明显增加,而工艺适宜气氛为H2和Ar混合气氛。1000℃×4h 0.03L/min H2+0.03L/min Ar和800℃×24h 0.03L/min H2+0.03L/min Ar被认为是对直孔2μm×20μm的Ni O-YSZ微孔介质的较好预置金属Ni工艺。
其他文献
目的 总结小型猪原位肝移植的外科技术要点及术中监护管理经验。方法 在非体外静脉转流条件下行小型猪同种异体原位肝移植术 ,观察外科技术及术中监护处理对手术成功率及术
目的观察早期干预对高危儿智能发育所产生的影响。方法选取2015年10月—2016年9月首次就诊,随访至8月龄的高危儿共计238例,其中,138例出生后1个月即接受干预,纳入早期干预组;
厌学是学生对学习困难的一种心理反映和情绪表现,是每个人在成长时期都可能有的正常心理反映,长期厌学对学生健康成长影响很大,必须认真分析原因,及时引导和纠正。本文从学生
素质教育作为一种教育思想或教育观念正在影响和推动着我国的教育改革。然而,它在实践中也存在一些问题。文章从对素质教育的认识、实施素质教育面临的主要问题和当前开展素质
基于新课改的大背景,小学音乐教学更加注重师生之间的互动。广大教育工作者也开始认识到,相比传统教学,互动教学更有价值,并且纷纷尝试在教学中运用互动教学。
当前,伴随着我国医疗体制的不断深化,公立医院发展也显现出一些问题。将管理会计应用其中可从本质上构建完善的运营机制,合理利用医疗资源,提高医疗服务效果。
随着消磁功率需求的成倍增长和技术的不断发展,直流发电机作为消磁脉冲电源这种模式越来越不能满足要求,本文针对现有直流发电机作消磁电源方案的优缺点进行分析,提出整流同
用高等数学中常用的构造性思维法解数学题,是较为有效的一种方法,也是一种富有创造性的方法,因为构造法在猜想、抽象、概括、归纳、类比等重要的数学方法中都有体现.新课标下
用博弈论观点分析了都市圈内中心城市与成员城市排斥效应。利用博弈论中“囚徒困境”解释了部分行业过度投资与重复建设现象,在此基础上作出改进博弈分析。通过模型改进后的博
目的 探讨具有特殊结构的悬浮树突状细胞的扫描电镜制样方法。方法 对比观察细胞离心成团与自然沉降法制备扫描电镜样品对细胞形态学的影响。结果 自然沉降法能很好地显示