O-,2-存在下NO在固體電解質(zhì)電池上的電化學(xué)消除研究.pdf

1、該論文以消除稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的尾氣中的NO<,x>為目的,研究用固體電解質(zhì)電解池在富氧條件下消除NO<,x>的規(guī)律性.實(shí)驗(yàn)研究了在O<,2>存在條件下,NO在Pd|YSZ|Pd固體電解質(zhì)電池和RuO<,2>|Pd|YSZ|Pd固體電解質(zhì)電池上的分解性質(zhì),對(duì)NO在固體電解質(zhì)電池上的分解機(jī)理提出了新認(rèn)識(shí)并討論了O<'2->在固體電解質(zhì)電池中的傳導(dǎo)的控速步驟.主要得到以下結(jié)論:(1)O<,2>存在下,700℃時(shí),在Pd| YSZ |Pd電池

2、上,相對(duì)于NO的分解,O<,2>的分解是選擇性的;而在陰極增加RuO2涂層以后,在1~4V間合適的電壓下,RuO2 |Pd|YSZ|Pd電池在650℃到700℃之間能選擇性地對(duì)NO進(jìn)行選擇性的分解.(2)與Huggins在Pt|ScSZ|Pt電池上NO-He混合氣體系中提出的部分還原的ZrO<,2>的作用不同,在NO和O<,2>同時(shí)存在下,部分還原ZrO<,2>一旦被電還原形成,在其上進(jìn)行的主要不是NO分解,而是O<,2>的吸附和分解,

3、即由電還原作用產(chǎn)生的低價(jià)態(tài)的Zr將為氣相O<,2>成為晶格O<'2->進(jìn)入YSZ層提供一個(gè)新的途徑.(3)O<,2>存在條件下650℃和700℃之間,在0~4.4V直流電壓作用下,NO在Pd|YSZ|Pd電池和RuO<,2>|Pd|YSZ|Pd電池上的分解是以電催化機(jī)理進(jìn)行的.(4)在600℃下,在RuO<,2>|Pd|YSZ|Pd上,O<'2->在Pd|YSZ陰極界面處的傳導(dǎo)是O<'2->在固體電解質(zhì)電池中傳導(dǎo)過(guò)程中的速率控制步驟.(

4、6)ESR檢測(cè)到的Zr<'3+>中心是ZrO<,2>晶體表面上那些O<'2->配位不飽和的Zr原子點(diǎn)位.(7)ZrO<,2>表面羥基的或表面上強(qiáng)吸附氧脫附,使Zr<'3+>中心濃度增加,這些新形成的Zr<'3+>同ZrO<,2>上原有的O<'2->配位不飽和的Zr點(diǎn)位性質(zhì)相同.(8)H<,2>中,從室溫~600℃溫度范圍內(nèi)ZrO<,2>上的Zr<'4+>不能被還原;從室溫~300℃溫度范圍內(nèi),因ZrO<,2>表面羥基被H<,2>所還原可