中文摘要：

发展以天然气等碳氢化合物为燃料的固体氧化物燃料电池（SOFC），以钙钛矿型复合氧化物替代传统Ni基金属陶瓷作为阳极的研究引起广泛关注。SOFC中燃料燃烧是在阳极进行的，阳极材料本身的催化性质对燃料电池整体性能起重要的决定作用，但目前对这些反应机理的理解相当有限。本项目详细考察了La1-xSrxTiO3，La0.75Sr0.25Cr1-yFeyO3，Sr2MMoO6?（M = Mg1-xMnx,Mg1-xFex, Ni, Co）等钙钛矿阳极材料体系对甲烷催化氧化反应的催化性能与其结构及活性氧物种的关系，结果表明具有独特双钙钛矿结构的Sr2Mg1-xMnxMoO6可作为对甲烷催化燃烧具有高活性和相对稳定性的催化剂，而在较低温度表现出可观的甲烷催化部分氧化活性的La1-xSrxTiO3可能存在新的CH4直接部分氧化机理；提出并验证了利用透氧膜反应器模拟SOFC 工作条件来探索阳极材料表面甲烷催化氧化的过程，机理和老化再生过程研究；并初步探讨了阳极材料的电化学特性和离子/电子传导性质与催化性能之间存在的关联。为深入理解阳极材料表面的甲烷催化氧化反应机理和开发新型阳极材料提供了知识和实验基础。