新型铋酸银/二氧化锰复合物的制备表征及其氧还原催化性能的研究
发布时间：2021-09-01 18:11
相对于氢电极来说,氧的阴极还原反应速率相对较慢,极化较大,极大限制了燃料电池性能的提升。虽然铂基催化剂被认为是一种性能优异的氧还原阴极催化剂,但由于铂金属资源稀缺,价格昂贵,导致其催化剂的成本过高,也限制了铂基催化剂的大规模使用。目前很多研究者开始致力于开发其他成本低,稳定性高,催化氧还原性能较好的催化剂来替代铂催化剂。本课题在调研文献和前期实验室研究基础上,提出并用共沉淀法制备了纳米Ag4Bi2O5/MnO2,以及在纳米Ag4Bi205/Mn02的基础上分别负载了碳纳米管和石墨烯,制备了Ag4Bi205/Mn02/CNTs 和 Ag4Bi2O5/Mn02/rGO 新型复合物催化剂,并研究其结构、组成和形貌,以及氧还原催化性能。本论文主要的研究内容如下:（1）首先,本论文采用共沉淀法在纳米Ag4Bi2O5材料的基础上加入Mn02,制备了纳米Ag4Bi2O5/Mn02复合材料。通过XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS等方法对其结构和形貌进行了表征,用LSV、CV和Tafel等电化学测试研究了这种复合材料的电化学性能,结果表明,纳米Ag4Bi2O5/MnO2复合材料的还原电位稍逊于P...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１质子交换膜（ＰＥＭ）燃料电池示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｏｔｏｎ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?（ＰＥＭ）?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌ??
价官能化在很大程度上是优选的，因为它不改变石墨烯的结构和电子性质，同时??它在表面上引入新的化学基团。非共价官能化的常见例子包括聚合物缠绕，＾??相互作用，电子供体－受体复合物，氢键和范德华力（见图１－２中的例子）。在所??有情况下，非共价官能化导致增强的分散性，生物相容性，反应性，结合容量或??传感性质。??１０??
一??图２－１传统三电极测试体系示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｔｈｒｅｅ－ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮掺杂活性炭及其载铂催化剂氧还原催化活性[J]. 李莉香,张砚秋,孙盼松,安百钢,邢天宇,宋仁峰. 新型炭材料. 2016(03)
[2]Template-directed fabrication of 3D graphene-based composite and their electrochemical energy-related applications[J]. Hua-Jun Qiu,Li Liu,Yu Wang. Science Bulletin. 2016(06)
[3]石墨烯基氧还原催化剂在金属空气电池中的应用[J]. 苗鹤,薛业建,周旭峰,刘兆平. 化学进展. 2015(07)
[4]Electrochemical synthesis of sulfur-doped graphene sheets for highly efficient oxygen reduction[J]. Shuhua Li,Ling Ding,Louzhen Fan. Science China Chemistry. 2015(03)
[5]溶剂热/水热法制备MnOx@rGO纳米复合材料及其氧还原催化性能[J]. 靳琪,裴龙凯,胡宇翔,杜婧,韩晓鹏,程方益,陈军. 化学学报. 2014(08)
[6]碳载锰氧化物催化剂的掺杂改性[J]. 刘宇嵘,唐有根. 应用化工. 2013(04)
[7]铂/石墨烯氧还原电催化剂的共还原法制备及表征（英文）[J]. 王万丽,马紫峰. 物理化学学报. 2012(12)
[8]基于石墨烯的材料化学进展[J]. 徐超,陈胜,汪信. 应用化学. 2011(01)
[9]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[10]合金化提高铂在PEMFC氧还原反应中的催化活性[J]. 张云河,李新海,吴显明,许名飞,邓凌峰. 电源技术. 2004(08)
博士论文
[1]碳基非贵金属氧还原催化剂的制备、性能及机理研究[D]. 钟国玉.华南理工大学 2016
[2]M-Nx/C类非贵金属氧还原催化材料的构筑及其电化学性能研究[D]. 周学俊.东华大学 2016
[3]钙钛矿型La（1-x）CaxCoO3双效氧电极的研究及应用[D]. 庄树新.中南大学 2012
[4]基于氮、硼掺杂碳纳米管的燃料电池催化剂的设计、制备及性能[D]. 姜淑娟.南京大学 2010
硕士论文
[1]金属氧化物与碳纳米管复合电极材料用于超级电容器[D]. 徐付占.吉林大学 2017
[2]纳米碳材料负载体系的制备及其电催化性能研究[D]. 赵琦.上海电力学院 2017
[3]氮掺杂碳纳米管/碳复合材料的制备及其电催化氧还原性能研究[D]. 罗岚.湘潭大学 2016
[4]CVD法合成掺氮石墨烯及其电化学性能研究[D]. 卞亚伟.重庆大学 2015
[5]氮掺杂碳纳米管燃料电池催化剂的研究[D]. 熊春.重庆大学 2012
本文编号：3377446
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１质子交换膜（ＰＥＭ）燃料电池示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐｒｏｔｏｎ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?（ＰＥＭ）?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌ??
价官能化在很大程度上是优选的，因为它不改变石墨烯的结构和电子性质，同时??它在表面上引入新的化学基团。非共价官能化的常见例子包括聚合物缠绕，＾??相互作用，电子供体－受体复合物，氢键和范德华力（见图１－２中的例子）。在所??有情况下，非共价官能化导致增强的分散性，生物相容性，反应性，结合容量或??传感性质。??１０??
一??图２－１传统三电极测试体系示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｔｈｒｅｅ－ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮掺杂活性炭及其载铂催化剂氧还原催化活性[J]. 李莉香,张砚秋,孙盼松,安百钢,邢天宇,宋仁峰. 新型炭材料. 2016(03)
[2]Template-directed fabrication of 3D graphene-based composite and their electrochemical energy-related applications[J]. Hua-Jun Qiu,Li Liu,Yu Wang. Science Bulletin. 2016(06)
[3]石墨烯基氧还原催化剂在金属空气电池中的应用[J]. 苗鹤,薛业建,周旭峰,刘兆平. 化学进展. 2015(07)
[4]Electrochemical synthesis of sulfur-doped graphene sheets for highly efficient oxygen reduction[J]. Shuhua Li,Ling Ding,Louzhen Fan. Science China Chemistry. 2015(03)
[5]溶剂热/水热法制备MnOx@rGO纳米复合材料及其氧还原催化性能[J]. 靳琪,裴龙凯,胡宇翔,杜婧,韩晓鹏,程方益,陈军. 化学学报. 2014(08)
[6]碳载锰氧化物催化剂的掺杂改性[J]. 刘宇嵘,唐有根. 应用化工. 2013(04)
[7]铂/石墨烯氧还原电催化剂的共还原法制备及表征（英文）[J]. 王万丽,马紫峰. 物理化学学报. 2012(12)
[8]基于石墨烯的材料化学进展[J]. 徐超,陈胜,汪信. 应用化学. 2011(01)
[9]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[10]合金化提高铂在PEMFC氧还原反应中的催化活性[J]. 张云河,李新海,吴显明,许名飞,邓凌峰. 电源技术. 2004(08)
博士论文
[1]碳基非贵金属氧还原催化剂的制备、性能及机理研究[D]. 钟国玉.华南理工大学 2016
[2]M-Nx/C类非贵金属氧还原催化材料的构筑及其电化学性能研究[D]. 周学俊.东华大学 2016
[3]钙钛矿型La（1-x）CaxCoO3双效氧电极的研究及应用[D]. 庄树新.中南大学 2012
[4]基于氮、硼掺杂碳纳米管的燃料电池催化剂的设计、制备及性能[D]. 姜淑娟.南京大学 2010
硕士论文
[1]金属氧化物与碳纳米管复合电极材料用于超级电容器[D]. 徐付占.吉林大学 2017
[2]纳米碳材料负载体系的制备及其电催化性能研究[D]. 赵琦.上海电力学院 2017
[3]氮掺杂碳纳米管/碳复合材料的制备及其电催化氧还原性能研究[D]. 罗岚.湘潭大学 2016
[4]CVD法合成掺氮石墨烯及其电化学性能研究[D]. 卞亚伟.重庆大学 2015
[5]氮掺杂碳纳米管燃料电池催化剂的研究[D]. 熊春.重庆大学 2012
本文编号：3377446
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