Co 3 O 4 /碳纳米管复合材料的制备及其电催化性能的研究

发布时间：2025-02-09 17:52

　　能源问题是与人类生存与发展紧密相联系的,近些年来燃料电池的发展突飞猛进,但是燃料电池发展的瓶颈就在于阴极缓慢的氧还原反应(ORR),目前要开发一种高性能、低能耗、低污染的氧还原催化剂还是比较困难。这里通过简单的热处理方法合成了含氮丰富的内嵌核壳Co@Co3O4/竹节状碳纳米管(BNCNT)和Co3O4/碳纳米管(CNT)。然后我们可以通过控制Co/BNCNTs的氧化度和掺杂的N含量来调整其对氧还原反应的催化性能。当氧化温度为300℃时,合成的Co@Co3O4/BNCNTs-300复合物对氧还原反应的催化活性最大,而且比Co3O4/CNTs复合材料的催化活性大,其循环稳定性甚至比商业Pt/C催化剂的还要高,并且其抗甲醇性也比商业Pt/C催化剂要好。Co3O4/CNTs催化剂的ORR催化活性要高于Co/BNCNTs、Co@Co3O4/BNCNTs-250和Co@Co3O4/BNCNTs-350催化剂,因为Co3O4/CNTs催化剂中的Co3O4纳米颗粒具有较大的催化剂活性区域。总之,含氮丰富的内嵌核壳Co@Co3O4/竹节状碳纳米管(BNCNT)之所以有这么高效的性能主要是因为:(1)竹节状...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 燃料电池
    1.2 碳纳米管
    1.3 氮掺杂碳纳米管
    1.4 氧还原金属催化剂
2 实验方法及表征手段
    2.1 实验原料及仪器
    2.2 表征手段
    2.3 电化学仪器及表征手段
3 Co@Co₃O₄/BNCNTs的制备及其电化学性质的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果和讨论
    3.4 小结
4 Co₃O₄/CNTs的制备及其电化学性质的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果和讨论
    4.4 小结
5 全文总结与展望
致谢
参考文献
作者在硕士期间完成的论文
附录：论文中英文缩写名称对照表



本文编号：4032636