钨基化合物/有序介孔碳氮复合材料的制备及性能研究
发布时间:2021-07-04 11:17
基于过渡金属和氮掺杂的高石墨化碳材料具有较好的氧还原催化活性,能有效降低燃料电池生产成本,有望取代贵金属如Pt/C催化剂材料而获得实际应用。本文以钨基化合物为电催化活性物质,采用具有规则孔道结构和较大比表面积的有序介孔碳材料为载体,为进一步改善碳载体表面活性,提高其导电率,采用了非金属N原子对介孔碳进行掺杂,并通过添加钴源至载体前驱液中,制备了具有较高电催化活性的二元氮化物W3Co3N。主要研究结果如下:(1)以酚醛树脂为碳源、F127为模板剂、磷钨酸为钨源,通过溶剂蒸发诱导自组装方法,经900℃下的碳热还原反应后,制备了含氧化钨、金属钨以及非整比的钨酸钠等钨基化合物/有序介孔碳复合材料。结果显示,磷钨酸的添加量及热处理温度影响钨基化合物的种类与含量,磷钨酸添加量较大,碳化温度较低时,钨元素主要以高化合价的氧化态形式存在。通过添加氨水调节前驱液的p H值,可以改善介孔碳的结构有序性,磷钨酸添加量最佳添加量由8%增至20%,在极化电位-0.4 V(VS.SCE)时的氧还原交换电流密度由2.44 m A cm-2增至3.04 m A cm-2。(2)分别采用尿素和双氰胺对金属以及有序介孔碳...
【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
燃料电池工作原理
南京航空航天大学硕士学位论文道与催化金属的 dz2轨道相互作用,由于只有一行。当 O2以 Side-on 方式吸附与催化金属表面间形成电子效应,另一方面,金属的 dxz和 dyz轨两个氧原子均被活化,有助于反应以四电子方式,由图 1.2 可知,O2分子中两个氧原子均被活化行。
南京航空航天大学硕士学位论文主要是由于酚醛树脂的碳化,在该过程中酚醛树脂中的氢,氧等元素转换为小分子物质除去,介孔骨架收缩,孔径减小。800℃左右,磷钨酸中的+6 价的钨元素被还原为低价态并与体系中的 NaCl 生成相应的钠盐,该过程为放热反应,对应 DSC 曲线中的微弱放热峰。2.3.2 钨基化合物/有序介孔碳复合材料的结构表征
【参考文献】:
期刊论文
[1]Preparation of Tungsten Film and Its Tribological Properties under Boundary Lubrication Conditions[J]. Li Xingliang,Yue Wen,Wang Song,Li Guolong,Zhao Shiqian. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2014(03)
[2]过渡金属合金催化剂催化作用机理研究进展[J]. 崔鑫,林瑞,赵天天,杨美妮,马建新. 化工进展. 2014(S1)
[3]电化学合成PtCo/石墨烯复合催化剂及对甲醇的电催化氧化[J]. 史国玉,王宗花,夏建飞,张菲菲,夏延致,李延辉. 化学学报. 2013(02)
[4]Influence of Preparation Conditions on the Catalytic Performance of MoNx/SBA-15 for Ammonia Decomposition[J]. Hongchao Liu, Hua Wang, Jianghan Shen, Ying Sun, Zhongmin Liu Applied Catalysis Laboratory, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China; Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2006(03)
博士论文
[1]碳载Pd基纳米催化剂的制备及其对氧还原反应的电催化[D]. 何卫.南京航空航天大学 2011
本文编号:3264690
【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
燃料电池工作原理
南京航空航天大学硕士学位论文道与催化金属的 dz2轨道相互作用,由于只有一行。当 O2以 Side-on 方式吸附与催化金属表面间形成电子效应,另一方面,金属的 dxz和 dyz轨两个氧原子均被活化,有助于反应以四电子方式,由图 1.2 可知,O2分子中两个氧原子均被活化行。
南京航空航天大学硕士学位论文主要是由于酚醛树脂的碳化,在该过程中酚醛树脂中的氢,氧等元素转换为小分子物质除去,介孔骨架收缩,孔径减小。800℃左右,磷钨酸中的+6 价的钨元素被还原为低价态并与体系中的 NaCl 生成相应的钠盐,该过程为放热反应,对应 DSC 曲线中的微弱放热峰。2.3.2 钨基化合物/有序介孔碳复合材料的结构表征
【参考文献】:
期刊论文
[1]Preparation of Tungsten Film and Its Tribological Properties under Boundary Lubrication Conditions[J]. Li Xingliang,Yue Wen,Wang Song,Li Guolong,Zhao Shiqian. China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2014(03)
[2]过渡金属合金催化剂催化作用机理研究进展[J]. 崔鑫,林瑞,赵天天,杨美妮,马建新. 化工进展. 2014(S1)
[3]电化学合成PtCo/石墨烯复合催化剂及对甲醇的电催化氧化[J]. 史国玉,王宗花,夏建飞,张菲菲,夏延致,李延辉. 化学学报. 2013(02)
[4]Influence of Preparation Conditions on the Catalytic Performance of MoNx/SBA-15 for Ammonia Decomposition[J]. Hongchao Liu, Hua Wang, Jianghan Shen, Ying Sun, Zhongmin Liu Applied Catalysis Laboratory, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China; Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2006(03)
博士论文
[1]碳载Pd基纳米催化剂的制备及其对氧还原反应的电催化[D]. 何卫.南京航空航天大学 2011
本文编号:3264690
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