邢磊
- 作品数：3 被引量：4H指数：1
- 供职机构：太原理工大学化学化工学院洁净化工研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程化学工程更多>>
- DMFC多孔Pt-Ru阳极双中心吸附机理甲醇氧化动力学模型化
- 甲醇在Pt-Ru催化剂上阳极氧化的动力学规律不能简单地用指数型B-V或Tafel方程描述,其速率表达式与双中心机理基元步骤的中间组分吸附覆盖率直接相关。本文拟建立和求解DMFC多孔阳极甲醇氧化的动力学理论数模,包括本征动...
- 邢磊
- 关键词：直接甲醇燃料电池阳极氧化多孔电极
- 文献传递
- DMFC多孔Pt-Ru阳极甲醇氧化宏观动力学模型化被引量：3
- 2009年
- 本文旨在建立和求解DMFC多孔阳极甲醇氧化宏观动力学理论数模。根据Pt-Ru催化剂上双位机理,得到包含CO和OH覆盖率的甲醇水解本征动力学表达式;通过对该多孔阳极微元体积中的物料和电(荷)量衡算,导出了描述电极中浓度和超电势分布的两个耦联的模型方程。经量纲1化后,获得以量纲1变量和准数表示的普遍化宏观动力学数模。该模型包括催化层厚度l、比表面积a、有效扩散系数De和有效液相电导率κe等工程参数,特别是包括了与动力学参数相关且作为厚度变量函数的CO和OH覆盖率。进而,文中还给出了DMFC多孔阳极效率因子和极化曲线的计算公式。该数模为一非线性二阶微分方程组边值问题,经解耦,可得到两个同解的微分方程。用Newman的BAND(J)程序对方程进行数值求解,并在每一节点计算中嵌入一个计算CO和OH覆盖率的子程序。将模型预测值与甲醇氧化多孔阳极的极化实验数据进行对比发现:当宏观电流密度较低时二者能很好相符;当宏观电流密度较高、CO2形成气泡的影响变大时,实验值有规律地偏低于预测值。详细的宏观动力学分析表明:提高催化剂Pt位甲醇电分解活性以减少功率损失、优化多孔电极微观和宏观结构以削弱两相流影响,应是改善该阳极性能的重要课题。本工作也可为直接乙醇燃料电池(DEFC)、直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极的理论分析提供参考。
- 孙彦平邢磊
- 关键词：直接甲醇燃料电池甲醇氧化宏观动力学
- 甲醇阳极氧化Pt-Ru催化剂双中心机理动力学被引量：1
- 2009年
- 根据文献报道的极化实验数据,回归出活化能值并修正了动力学参数,定量分析了吸附态甲醇Mad、COad、OHad三种中间产物的覆盖率,讨论了其在不同温度和甲醇浓度下与超电势的理论关系,并计算出基于吸附-反应动力学的极化曲线。结果表明,COad覆盖率CθO虽小,但其变化规律对动力学行为影响最大;超电势较小时速率控制步骤为吸附态甲醇的电化学分解,超电势较高时则转为甲醇在Pt上的活化吸附,中等超电势时为无速率控制步骤的过渡阶段。理论极化曲线与所报道的极化实验数据很好相符,但在高甲醇浓度及高超电势下出现偏差,这很可能是产物CO2气泡影响变大所致。
- 邢磊孙彦平
- 关键词：直接甲醇燃料电池阳极氧化
