离子液体(ILs)改性固体催化剂是一种构筑高效电催化界面的方法。为了研究ILs阳离子在催化剂中Pt表面对燃料电池中氧还原反应(ORR)性能的影响,本研究自主合成了两种疏水质子型ILs ([EIM][NTf_(2)],[BIM][NTf_(2)])和两种疏水非质子型ILs([EMIM][NTf_(2)],[BMIM][NTf_(2)]),并对商业化Pt/C进行改性。在本研究采用的咪唑类疏水ILs中,质子型ILs改性催化剂的ORR活性均高于非质子型ILs改性催化剂,其中,由1-丁基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺改性后的催化剂([BIM][NTf_(2)]@Pt/C)活性最高。在酸性半电池中ORR半波电位高达0.913 V (***),质量活性提升至商业化Pt/C的1.73倍,比活性提升至商业化Pt/C的3倍,同时达到5000圈循环后半波电位仅下降12 mV,性能仍高于商业化Pt/C。进一步材料表征和电化学测试表明,[BIM][NTf_(2)]@Pt/C电催化活性的增强归因于该ILs可增多Pt表面参与反应活性位点、强化Pt表面质子及质量传递,并可有效抑制Pt纳米颗粒溶解,从而起到了增强ORR活性及稳定性的作用。本研究深化了对ILs@Pt界面协同电催化机理的认识,为设计下一代高效燃料电池催化剂提供了理论依据。
固定甲苯、催化剂及配体用量,对乙烯在甲苯溶剂中的氢甲酰化反应动力学进行了研究。以反应计量比为1:1:1的乙烯、一氧化碳和氢气为反应混合气,测定了100℃、93℃和81℃下反应压力随时间的变化曲线,通过动力学方程求解获得了3种气体总的反应级数、反应速率常数和活化能,得到反应的活化能为55.0 k J/mol。进一步通过一氧化碳和氢气过量,得到了乙烯的反应级数。然后通过氢气过量,得到了乙烯和一氧化碳的总反应级数,随后即计算得到了一氧化碳和氢气各自的反应级数,表明一氧化碳分压高会抑制反应速率,而增加乙烯和氢气分压对反应速率有促进作用。
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