2019年12月16日和17日的上午10點至12點,美國范德堡大學化學和生物分子工程系的Peter N. Pintauro教授分別在北京化工大學科教101和科學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院劉勇老師主持。
Pintauro教授是美國范德堡大學化學和生物分子工程系的化學工程教授。他于1986年加入杜蘭大學,1994年升至化學工程系教授。2002年7月,他進入凱斯西儲大學擔任化學工程系主任,并在2004年10月被任命為肯特·黑爾史密斯工程學教授。從2008年到2013年,他在范德堡大學擔任系主任。他的研究領域包括電化學工程、膜科學、靜電紡絲和有機電化學合成。Pintauro教授是美國化學工程師協會Fellow,電化學學會Fellow,北美膜學會前任主席。
隨著科學技術的發展,靜電紡絲技術在越來越多的領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所制備的納米級纖維。Pintauro教授首先介紹了用于質子交換膜燃料電池靜電紡絲催化劑層的制備方法。催化劑層是質子交換膜燃料電池的核心部件,是電化學反應發生的場所。現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),新的催化劑層結構等能夠降低燃料電池成本。Pintauro教授課題組將這兩種方式結合,通過靜電紡絲,制造了納米纖維結構的催化劑層,使用的催化劑為PtCo/C。在相同的催化劑擔載量下發現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電能,將水分解產生氫氣和氧氣,其中氫氣通入大豆油里面,在適當的條件下,能將大豆油中的不飽和鍵氫化,并通過調整催化劑,減少對人有害的成分的量,將燃料電池作為一個反應器來使用,并且具有很高的效率。Pintauro教授課題組將產氫,用氫串聯起來,在實驗室范圍內實現了一個小的循環,具有商業化應用的巨大潛力。
Pintauro教授語速緩慢,將深奧的知識用淺顯的語言傳授給大家。演講結束后,同學和老師進行了積極的提問,Pintauro教授耐心詳細的回答了同學和老師的問題。
本次報告取得了圓滿成功,報告內容非常豐富,老師和學生們都表示從報告中學到了很多有關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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