当前位置:主页 > 科技论文 > 材料论文 >

基于氧化铝模板纳米阵列电极的制备及性能研究

发布时间:2018-06-01 01:23

  本文选题:肼燃料电池 + 直流电沉积 ; 参考:《武汉工程大学》2015年硕士论文


【摘要】:直接肼燃料电池(DHFC)因其能量密度较高(5.42Wh.g-1)、理论电动势较强(1.61V)、理论能量转换效率好(100%)及对环境无污染等优点而受到广泛关注。本论文以二步氧化法制备了通孔阳极氧化铝(AAO),其孔道均匀有序,孔径为60~80nm,孔的密度约为1010个/cm2。采用直流电沉积法以通孔的氧化铝为模板制备金属Pt,Pd和Ag纳米线,利用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)表征得出,纳米线表面光滑、纳米颗粒在纳米孔洞内填充完全,且模板内所沉积物质的覆盖率较高。三种金属纳米线均属于多晶结构,衍射图谱中均没有出现其它明显的杂质峰,均为单质金属的纳米线。将Pt、Pd和Ag三种纳米线分别制作成相应的纳米线阵列电极,利用循环伏安法和计时电流法研究和分析各纳米阵列电极对肼的电催化氧化性能,并与其相对应的平板电极进行了对比。研究表明Pt、Pd和Ag三种纳米阵列电极都对N2H4表现出一定的电催化氧化能力,与其相对应的平板电极相比,均具有更高的催化氧化活性。最后,对纳米线具有更高的催化活性进行了简单的理论分析。同时,采用循环伏安法对Pt,Pd和Ag纳米线阵列电极在不同测试条件对肼电催化氧化性能的影响规律进行了分析研究。研究表明:溶液中肼浓度提高,这三种纳米线阵列电极上催化氧化肼的活性随之增大;增大扫描速率,纳米线阵列电极对肼的催化氧化活性也随之增加,并且各氧化峰的Ip值随扫描速率v1/2成正比关系。最后,利用计时电流法研究表明纳米阵列电极催化氧化肼具有更好的稳定性和耐受性。
[Abstract]:Direct hydrazine fuel cell (DHFC) is widely concerned because of its high energy density (5.42Wh.g-1C), strong theoretical EMF (1.61V), high theoretical energy conversion efficiency (DHFC) and no pollution to the environment. In this paper, through porous anodic alumina (AAOO) has been prepared by two-step oxidation method. Its pore channel is homogeneous and ordered, the pore diameter is 60 ~ 80nm, and the pore density is about 1010 / cm ~ (2). Metal PtPd and Ag nanowires were prepared by direct current electrodeposition (DC electrodeposition) with alumina through pores as template. The surface of nanowires was characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscope (TEM), energy spectrometer (EDS) and X-ray diffractometer (XRD), and the surface of the nanowires was smooth. Nanocrystalline particles are completely filled in the pores, and the coverage of the deposited materials in the template is high. All of the three metal nanowires belong to polycrystalline structure. There are no obvious impurity peaks in the diffraction pattern and all of them are simple metal nanowires. The corresponding nanowire array electrodes were prepared by using three kinds of nanowires, PtPd and Ag. The electrocatalytic oxidation of hydrazine was studied and analyzed by cyclic voltammetry and chronoamperometry. The results were compared with the corresponding plate electrode. The results show that PtPd and Ag nanoscale array electrodes have a certain electrocatalytic oxidation ability to N _ 2H _ 4, and have higher catalytic oxidation activity than the corresponding plate electrodes. Finally, a simple theoretical analysis of the higher catalytic activity of nanowires was carried out. At the same time, the cyclic voltammetry was used to analyze the effect of PtnPd and Ag nanowire array electrodes on the catalytic oxidation of hydrazine under different test conditions. The results showed that the activity of catalytic oxidation of hydrazine on the three nanowire array electrodes increased with the increase of the concentration of hydrazine in the solution, and the catalytic oxidation activity of the nanowire array electrodes for hydrazine increased with the increase of the scanning rate. The Ip value of each oxidation peak is proportional to the scanning rate v 1 / 2. Finally, the results of chronoamperometric method show that the nanoscale array electrode has better stability and tolerance.
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ133.1;TB383.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘霞;;利用纳米阵列技术 基因测序成本降至5000美元[J];科学咨询(决策管理);2009年12期

2 林莎莎;钟福新;;一维纳米阵列的制备及其在传感器中的应用[J];梧州学院学报;2009年06期

3 王斌;羊钺;刘磊;;基于泊肃叶公式的纳米阵列孔径测量[J];机械工程与自动化;2011年04期

4 左娟,孙岚,林昌健;纳米阵列结构功能材料的制备、性质及应用[J];电子元件与材料;2003年12期

5 郭子政;宣志国;张院生;安彩虹;;纳米阵列膜磁性质的蒙特卡罗模拟[J];信息记录材料;2008年03期

6 李会峰;黄运华;张跃;高祥熙;赵婧;王建;;掺铟氧化锌纳米阵列的制备、结构及性质研究[J];物理学报;2009年04期

7 ;创新地图[J];IT经理世界;2012年07期

8 王宇;刘浪;吴大平;郭玉忠;王剑华;;纳米阵列和纳米晶薄膜锡电极性质的电化学研究[J];稀有金属材料与工程;2012年09期

9 林红岩;于翠艳;许涛;;氧化铝模板制备镍纳米阵列[J];新技术新工艺;2006年08期

10 李娆;刘冬雪;狄月;朱亚彬;;基于电泳法和磁控溅射技术制备金纳米阵列[J];物理实验;2013年06期

相关会议论文 前10条

1 甘小燕;李效民;高相东;邱继军;诸葛福伟;;一维半导体纳米阵列的制备及其在太阳电池中的应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

2 吴明Z;杨贤锋;赵丰华;周强;田俐;;氧化物纳米阵列材料的液相制备和结构调控[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年

3 杨秋;刘熙俊;刘军枫;孙晓明;;多级纳米阵列及其催化性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第34分会:纳米催化[C];2014年

4 杨秋;陆之毅;李甜;刘军枫;孙晓明;;多层级纳米阵列的合成及其超电容性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第24分会:化学电源[C];2014年

5 唐纪琳;Andreas Ebner;Uwe B.Sleytr;Nicola Ilk;Peter Hinterdorfer;;基于功能化S-层蛋白纳米阵列的单分子识别[A];中国化学会第27届学术年会第09分会场摘要集[C];2010年

6 陈鹏磊;高鹏;刘鸣华;;气/液二维界面上的超分子组装:构键规则微/纳米阵列结构的简单便捷的方法[A];中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2007年

7 安哲;何静;;水滑石纳米阵列纳微结构提高酶电子传递性能[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年

8 季书林;叶长辉;张立德;;复配无机光吸附层的垂直排列的氧化物纳米阵列太阳能电池研究进展[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年

9 孙萍;徐岭;赵伟明;李卫;徐骏;马忠元;黄信凡;陈坤基;;基于胶体球刻蚀法制备的有序半导体纳米阵列及其光学性质的研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年

10 倪赛力;常永勤;陈喜红;张寅虎;多永正;强文江;龙毅;;氧化锌纳米阵列场发射性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年

相关重要报纸文章 前2条

1 ;纳米阵列实现Tb级存储密度[N];计算机世界;2003年

2 何屹;商用表面增强拉曼光谱传感器面世[N];科技日报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 陆之毅;纳米阵列合成及其电化学性能研究[D];北京化工大学;2015年

2 杨秋;多层级纳米阵列的构筑及其电化学性能研究[D];北京化工大学;2015年

3 周张凯;贵金属纳米阵列等离激元光学性质研究[D];武汉大学;2011年

4 边捷;纳米阵列图案表面浸润性研究[D];南京大学;2014年

5 任鑫;一维TiO_2与ZnO纳米阵列的设计、制备及性能研究[D];上海交通大学;2011年

6 王霖;SiC纳米阵列结构调控及其场发射特性研究[D];北京科技大学;2016年

7 周正基;一维单晶TiO_2纳米阵列的可控制备及其在太阳能电池中的应用研究[D];河南大学;2013年

8 于晓游;V,Mo氧化物纳米阵列的制备及锂电性能研究[D];北京化工大学;2014年

9 刘熙俊;Fe-Co基氧化物纳米阵列的构筑及其电催化性能研究[D];北京化工大学;2014年

10 蓝新正;新型Ⅱ-Ⅵ族半导体分级纳米阵列结构及光伏电池研究[D];合肥工业大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 翁习文;过渡金属氧化物纳米阵列的设计合成与性能研究[D];北京化工大学;2013年

2 张永辉;模板法构筑银膜陷阱结构及其在抑制微放电中的应用[D];陕西科技大学;2015年

3 韩建华;ZnO/硫化物核/壳纳米阵列及其光伏性能研究[D];天津城建大学;2015年

4 周鸿;贵金属纳米阵列的制备及其光谱特性的研究[D];电子科技大学;2013年

5 刘娇;表面异相节二氧化钛分支纳米阵列的制备及光电催化性能研究[D];北京化工大学;2014年

6 孙甲强;钴基氧化物纳米阵列的合成与催化性质研究[D];北京化工大学;2012年

7 孔瑜洁;银纳米阵列的制备及其光学非线性研究[D];华中科技大学;2011年

8 金志明;金属纳米阵列材料的制备及在表面增强拉曼散射中的应用[D];苏州大学;2014年

9 李敏;稀土/聚氨酯纳米阵列发光材料的制备及性能研究[D];郑州轻工业学院;2015年

10 孟格;复合金属氧化物纳米阵列的构筑及其性能研究[D];北京化工大学;2015年



本文编号:1962286

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1962286.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a6c67***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com