2019年12月16日和17日的上午10点至12点,美国范德堡大学化学和生物分子工程系的Peter N. Pintauro教授分别在北京化工大学科教101和科学会堂二楼会议室作了名为“Recent results on nanofiber electrodes for fuel cells”和“Organic electrochemical synthesis using fuel cell reactors”的精彩演讲。两场报告会由材料学院刘勇老师主持。
Pintauro教授是美国范德堡大学化学和生物分子工程系的化学工程教授。他于1986年加入杜兰大学,1994年升至化学工程系教授。2002年7月,他进入凯斯西储大学担任化学工程系主任,并在2004年10月被任命为肯特·黑尔史密斯工程学教授。从2008年到2013年,他在范德堡大学担任系主任。他的研究领域包括电化学工程、膜科学、静电纺丝和有机电化学合成。Pintauro教授是美国化学工程师协会Fellow,电化学学会Fellow,北美膜学会前任主席。
随着科学技术的发展,静电纺丝技术在越来越多的领域扮演着越来越重要的角色。比如燃料电池所使用的催化剂层就需要用到静电纺丝技术所制备的纳米级纤维。Pintauro教授首先介绍了用于质子交换膜燃料电池静电纺丝催化剂层的制备方法。催化剂层是质子交换膜燃料电池的核心部件,是电化学反应发生的场所。现阶段的催化剂是贵金属铂,这会大大的提高燃料电池的成本,所以降低铂载量是商业化和大量使用的前提。使用新的铂的合金(PtCo/C等),新的催化剂层结构等能够降低燃料电池成本。Pintauro教授课题组将这两种方式结合,通过静电纺丝,制造了纳米纤维结构的催化剂层,使用的催化剂为PtCo/C。在相同的催化剂担载量下发现静电纺丝催化剂层有着更高的性能和更好的耐久性。
在第二天的报告中,Pintauro教授给师生介绍了燃料电池的另外一种用途,那就是通过给燃料电池供应电能,将水分解产生氢气和氧气,其中氢气通入大豆油里面,在适当的条件下,能将大豆油中的不饱和键氢化,并通过调整催化剂,减少对人有害的成分的量,将燃料电池作为一个反应器来使用,并且具有很高的效率。Pintauro教授课题组将产氢,用氢串联起来,在实验室范围内实现了一个小的循环,具有商业化应用的巨大潜力。
Pintauro教授语速缓慢,将深奥的知识用浅显的语言传授给大家。演讲结束后,同学和老师进行了积极的提问,Pintauro教授耐心详细的回答了同学和老师的问题。
本次报告取得了圆满成功,报告内容非常丰富,老师和学生们都表示从报告中学到了很多有关燃料电池以及静电纺丝方面的知识,为今后的科研工作指明了新方向,拓宽了新思路。
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