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质子交换膜燃料电池膜电极组催化层结构被引量：5: 2012年; 膜电极组件(MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心元件,而催化层是MEA的核心部分。催化层既是电化学反应的场所,同时也为质子、电子、反应气体和水提供运输通道,其结构对PEMFC的成本及性能有很大的影响。本文综述了近年来国内外催化层结构方面的研究进展,介绍了催化层中聚合物电解质(Nafion)含量、溶剂的性质和其他添加剂对MEA结构和性能的影响,MEA热压参数的研究进展以及目前常见的催化层涂布方法。; 汪嘉澍潘国顺郭丹; 关键词：质子交换膜燃料电池

氮/硫双杂化非贵金属碱性阴离子膜燃料电池阴极非铂催化剂被引量：4: 2014年; 以吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)作为碳载过渡金属催化剂的掺杂剂,经溶剂分散及600℃热处理制备了一种高效催化氧还原反应(ORR)的碳载双杂化过渡金属催化剂(Fe-N/C-TsOH-600).利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构进行表征.运用旋转圆盘电极(RDE)技术研究了该催化剂在碱性介质中催化氧还原的电化学催化活性和稳定性,探讨了不同浓度甲醇溶液对Fe-N/C-TsOH-600催化剂催化氧还原活性的影响.结果表明,以Fe-N/C-TsOH-600制备的气体扩散电极在0.1 mol/L KOH电解质溶液中对氧具有很高的选择催化还原活性和稳定性.当电极经过4800圈循环伏安(CV)扫描测试后,催化剂催化氧还原的性能基本保持稳定,并以4电子途径将氧气催化还原.此外,研究还发现,Fe-N/C-TsOH-600在混有甲醇的碱性电解质溶液中对氧的催化还原选择性比商业Pt/C催化剂高.XPS结果表明,吡咯氮是催化剂高效催化氧还原的主要活性中心,提供氧还原的活性位,而TsOH作为供硫掺杂剂对提高催化剂的活性具有重要作用,其加入后形成的C—S—C有利于催化剂催化氧还原活性的提高,从而使该催化剂对氧还原表现出很好的电催化性能和选择性.; 徐莉潘国顺梁晓璐罗桂海邹春莉陈高攀

聚苯乙烯-二氧化硅复合颗粒对铜层的化学机械抛光性能: 2012年; 随着集成电路线宽变窄,要求铜互连表面具有更低的表面粗糙度,对化学机械抛光(CMP)技术提出更高的要求。采用聚苯乙烯(PS)-二氧化硅(SiO2)复合颗粒作为铜层CMP的抛光磨粒,研究出PS-SiO2核壳结构的形成条件,分析新型抛光液体系中各颗粒含量、pH值等因素对Cu抛光效果的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等手段探讨其中的抛光机制和颗粒残留等问题。结果表明:较之PS、SiO2颗粒抛光液,复合颗粒抛光液抛光Cu后,获得更大的去除和更好的表面质量,且与抛光过程中摩擦因数的关系相符合。; 龚剑锋潘国顺周艳刘岩; 关键词：化学机械抛光聚苯乙烯颗粒铜

铜化学机械抛光中复合缓蚀剂的作用机制被引量：5: 2013年; 将复合缓蚀剂(苯并三氮唑(BTAH)和十二烷基磺酸钠(SDS))应用到铜的化学机械抛光液中,考察BTAH和SDS对铜表面化学机械抛光的影响,并探讨BTAH和SDS在铜表面的作用机制;分析BTAH和SDS抛光液中络合剂和表面活性剂对铜化学机械抛光性能的影响。结果表明:BTAH和SDS在铜表面形成了致密的Cu-BTAH和Cu-SDS保护膜,是优良的铜缓蚀剂。当以磷酸氢二胺(AHP)为络合剂,羟乙基纤维素(HEC)为表面活性剂时,优化后的BTAH和SDS抛光液取得了低至Ra0.2 nm的表面粗糙度,同时发现HEC有降低纳米颗粒残留的作用。; 龚桦王宁顾忠华潘国顺; 关键词：复合缓蚀剂化学机械抛光

催化剂浆料分散对转印法制备PEMFC性能的影响: 2015年; 转印法是有效制备膜电极的方法之一,具有界面电阻小、可大规模生产等优点。采用乙二醇作为催化剂浆料的增稠剂、去离子水和异丙醇作为分散溶剂,实现膜电极的低温完全转印。利用超声波清洗机、磁力搅拌器和均质机,以不同的处理方式对浆料进行分散,考察了浆料的分散方式及分散程度对质子交换膜燃料电池性能的影响。通过场发射电子显微镜(FE-SEM)对催化层的表面形貌进行表征。结果表明:用均质机处理过的催化层颗粒分布更加均匀,利用极化曲线、循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)表征不同浆料制备膜电极的电化学性能。极化曲线、CV曲线和EIS谱均表明用均质机处理4 h的浆料对应的单电池性能最佳、欧姆电阻及电荷迁移电阻最低且Pt的利用率最大。; 梁晓璐潘国顺徐莉汪嘉澍; 关键词：质子交换膜燃料电池膜电极电化学性能

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国际科技合作与交流专项项目(2011DFA73410)