2019年12月16日和17日的上午10點至12點,美國范德堡大學(xué)化學(xué)和生物分子工程系的Peter N. Pintauro教授分別在北京化工大學(xué)科教101和科學(xué)會堂二樓會議室作了名為“Recent results on nanofiber electrodes for fuel cells”和“Organic electrochemical synthesis using fuel cell reactors”的精彩演講。兩場報告會由材料學(xué)院劉勇老師主持。
Pintauro教授是美國范德堡大學(xué)化學(xué)和生物分子工程系的化學(xué)工程教授。他于1986年加入杜蘭大學(xué),1994年升至化學(xué)工程系教授。2002年7月,他進(jìn)入凱斯西儲大學(xué)擔(dān)任化學(xué)工程系主任,并在2004年10月被任命為肯特·黑爾史密斯工程學(xué)教授。從2008年到2013年,他在范德堡大學(xué)擔(dān)任系主任。他的研究領(lǐng)域包括電化學(xué)工程、膜科學(xué)、靜電紡絲和有機電化學(xué)合成。Pintauro教授是美國化學(xué)工程師協(xié)會Fellow,電化學(xué)學(xué)會Fellow,北美膜學(xué)會前任主席。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,靜電紡絲技術(shù)在越來越多的領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。比如燃料電池所使用的催化劑層就需要用到靜電紡絲技術(shù)所制備的納米級纖維。Pintauro教授首先介紹了用于質(zhì)子交換膜燃料電池靜電紡絲催化劑層的制備方法。催化劑層是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件,是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場所,F(xiàn)階段的催化劑是貴金屬鉑,這會大大的提高燃料電池的成本,所以降低鉑載量是商業(yè)化和大量使用的前提。使用新的鉑的合金(PtCo/C等),新的催化劑層結(jié)構(gòu)等能夠降低燃料電池成本。Pintauro教授課題組將這兩種方式結(jié)合,通過靜電紡絲,制造了納米纖維結(jié)構(gòu)的催化劑層,使用的催化劑為PtCo/C。在相同的催化劑擔(dān)載量下發(fā)現(xiàn)靜電紡絲催化劑層有著更高的性能和更好的耐久性。
在第二天的報告中,Pintauro教授給師生介紹了燃料電池的另外一種用途,那就是通過給燃料電池供應(yīng)電能,將水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣,其中氫氣通入大豆油里面,在適當(dāng)?shù)臈l件下,能將大豆油中的不飽和鍵氫化,并通過調(diào)整催化劑,減少對人有害的成分的量,將燃料電池作為一個反應(yīng)器來使用,并且具有很高的效率。Pintauro教授課題組將產(chǎn)氫,用氫串聯(lián)起來,在實驗室范圍內(nèi)實現(xiàn)了一個小的循環(huán),具有商業(yè)化應(yīng)用的巨大潛力。
Pintauro教授語速緩慢,將深奧的知識用淺顯的語言傳授給大家。演講結(jié)束后,同學(xué)和老師進(jìn)行了積極的提問,Pintauro教授耐心詳細(xì)的回答了同學(xué)和老師的問題。
本次報告取得了圓滿成功,報告內(nèi)容非常豐富,老師和學(xué)生們都表示從報告中學(xué)到了很多有關(guān)燃料電池以及靜電紡絲方面的知識,為今后的科研工作指明了新方向,拓寬了新思路。
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