金属氧化物/石墨烯/碳纳米管复合物的制备及其电催化性能的研究

发布时间：2023-10-07 19:41

　　氧电极催化剂是制约金属-空气二次电池和燃料电池研发应用过程的主要技术瓶颈之一。尽管Pt及其合金具有良好的氧还原催化性能、贵金属IrO₂、RuO₂基材料具有良好的氧析出催化活性,然而Pt、Ir、Ru等贵金属的储量及其价格严重的阻碍了燃料电池和金属-空气二次电池大规模商业化的进程。近年来,非贵金属催化剂及杂元素掺杂的碳纳米材料成为氧电极催化材料的研究热点。本论文制备研究Fe、Co化合物/碳纳米复合物作为双功能氧催化性能的氧电极催化剂材料,制备了石墨烯、氮掺杂碳纳米管、Co_5.84Fe_2.16OH₁₆(CO₃)_1.08/石墨烯以及经等离子体处理得到的CoFe₂O₄/石墨烯复合材料,并对其结构组成和电化学性能进行了研究分析,主要内容和结果如下:1)由水合肼共还原沉淀制备出的Fe、Co化合物/RGO具有良好的氧还原和氧析出双重催化性能,XRD测试表明,所制备的催化剂属于六方晶系,主要成分为Co

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 燃料电池
    1.2 空气电极
        1.2.1 空气电极结构
        1.2.2 空气电极上的反应
        1.2.3 空气电极催化剂的研究进展
    1.3 本论文的研究意义与内容
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 催化剂的制备
    2.3 催化剂的电化学测试
    2.4 材料的结构表征
第3章 碳材料的制备及其电催化性能研究
    3.1 NCNTs的制备与表征
        3.1.1 NCNTs的制备
        3.1.2 NCNTs的表征
    3.2 NCNTs电催化性能研究
        3.2.1 氧还原性能
        3.2.2 氧析出性能
    3.3 石墨烯的制备与表征
        3.3.1 石墨烯的制备
        3.3.2 GO与 RGO的表征
    3.4 RGO电催化性能研究
        3.4.1 不同还原温度的RGO的电催化性能研究
        3.4.2 不同还原时间的RGO的电催化性能研究
    3.5 本章小结
第4章 CoFe2O4/RGO/NCNTs的制备及其电催化性能研究
    4.1 Fe、Co纳米复合物/RGO的制备与表征
        4.1.1 Fe、Co纳米复合物/RGO的制备
        4.1.2 Fe、Co纳米复合物/RGO的结构表征
    4.2 Fe、Co化合物/RGO的电催化性能研究
        4.2.1 氧还原性能
        4.2.2 氧析出性能
    4.3 Fe、Co氧化物/RGO的电催化性能研究
        4.3.1 氧还原性能
        4.3.2 氧析出性能
    4.4 Fe、Co化合物/RGO/NCNTs电催化性能研究
        4.4.1 氧还原性能
        4.4.2 氧析出性能
    4.5 本章小结
第5章 全文总结
参考文献
攻读硕士学位期间已发表的论文与专利
致谢



本文编号：3852378