碱性条件下Rh、Pd催化剂上乙醇电氧化机制及性能研究
发布时间：2021-01-05 02:46
近年来,直接乙醇燃料电池（DEFCs）受到科研工作者的广泛关注。其阳极反应为乙醇电氧化（EOR）,相关研究热点为:一是传统铂（Pt）基催化剂价格高昂,钯（Pd）基催化剂或可替代;二是EOR C1路径选择性过低,而铑（Rh）基催化剂有望解决此难点。于此,本论文工作首先设计制备了一系列Pd基EOR催化剂,后又开展了Rh表面EOR催化反应机制研究。主要内容如下:一.碱性介质中乙醇电氧化的高活性Pd基催化剂的创制首先,我们成功制备了Ni、P低掺杂（Ni含量低至0.1%0.29%（w）;P掺杂量低至0.030.05%（w））的Pd-Ni-P/C三元合金催化剂,其中Pd-Ni-P/C-pH=10的EOR催化活性相对商业化Pd/C提升了2.68倍。其次,在高分散的PdCu/C催化剂上,伏安法去合金化有效调制了催化剂的电子和几何结构,其中Pd2Cu1/C-DA15获得了最优EOR活性,是商业化Pd/C的4.6倍。最后,制备出低掺杂B的PdB/C催化剂,其EOR的质量活性高达ca.4018 mA mg Pd...
【文章来源】：西南民族大学四川省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接乙醇燃料电池上的反应过程
绪论S 对比了乙醇以及氘代乙醇（CH3CD2OH）的氧化行为，研究结果系中 Pt 电极上的 EOR 过程中，乙酰才是真正的中间体[13]。Kope醛CH3CHO 为 EOR 过程中的重要中间体，Yang 等人[14]利用ATR代同位素动力学效应（KIEs），侧重研究了碱性体系中 Pd电极上及乙醇的自解离过程，发现在 1625 cm-1处存在由 α-C 位连续脱氢酰物种，并且在开路条件或低电位持续解离生成 C1物种，如 CO应的示意图如图 1.4所示。了有利于提高 EOR 催化活性的 Rh 基催化剂的合理设计和制备，研究了乙醇在 Rh 电极表面的吸附解离和氧化。光谱结果表明，乙质中容易在 Rh 表面进行 C-C 键断裂，形成 COad和 CHx中间体，则基本无活性；在碱性介质中，EOR 对 Rh 的起氧化电位比对 P氧化电位要负 100 mV左右。C1路径的选择性(η) 在 0.4 ~ 0.6 V vs为 100%，在 0.65 ~ 0.8 V vs. RHE 区间内 η 急剧减少至零，然后随高 η 逐渐反弹并最终达到 16%。该工作或为制备高效的 EOR 催化理论支持。
]，这些参数的精确调制对于合理设计高效的电催化剂至关重通过几何结构的调控以及电子结构的改性来提高催化剂的活性。何结构的调控结构的改变将影响吸附物种与表面成键的方式，成键的数量构的调控可实现催化剂的改性，影响几何结构调控的手段包去合金化后处理等。取向控制：以近似于球形的结构作为金属的模型，假设各原。在原子堆积过程中，会倾向于按照最紧密的结构进行排列间利用率以及最高的原子配位数。在最密堆积中，对称性最方最密堆积（hexagonal closest packing，简称 hcp）以及面心ace-centered-cubic closest packing，简称 fcc）。化电位要负 100 mV左右。C1路径的选择性(η) 在 0.4 ~ 0.6 V v 100%，在 0.65 ~ 0.8 V vs. RHE 区间内 η 急剧减少至零，然后 η 逐渐反弹并最终达到 16%。该工作或为制备高效的 EOR 催论支持。词：原位红外光谱，碱性乙醇电氧化，CO 吸附，C1路径，选
本文编号：2957865
【文章来源】：西南民族大学四川省
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接乙醇燃料电池上的反应过程
绪论S 对比了乙醇以及氘代乙醇（CH3CD2OH）的氧化行为，研究结果系中 Pt 电极上的 EOR 过程中，乙酰才是真正的中间体[13]。Kope醛CH3CHO 为 EOR 过程中的重要中间体，Yang 等人[14]利用ATR代同位素动力学效应（KIEs），侧重研究了碱性体系中 Pd电极上及乙醇的自解离过程，发现在 1625 cm-1处存在由 α-C 位连续脱氢酰物种，并且在开路条件或低电位持续解离生成 C1物种，如 CO应的示意图如图 1.4所示。了有利于提高 EOR 催化活性的 Rh 基催化剂的合理设计和制备，研究了乙醇在 Rh 电极表面的吸附解离和氧化。光谱结果表明，乙质中容易在 Rh 表面进行 C-C 键断裂，形成 COad和 CHx中间体，则基本无活性；在碱性介质中，EOR 对 Rh 的起氧化电位比对 P氧化电位要负 100 mV左右。C1路径的选择性(η) 在 0.4 ~ 0.6 V vs为 100%，在 0.65 ~ 0.8 V vs. RHE 区间内 η 急剧减少至零，然后随高 η 逐渐反弹并最终达到 16%。该工作或为制备高效的 EOR 催化理论支持。
]，这些参数的精确调制对于合理设计高效的电催化剂至关重通过几何结构的调控以及电子结构的改性来提高催化剂的活性。何结构的调控结构的改变将影响吸附物种与表面成键的方式，成键的数量构的调控可实现催化剂的改性，影响几何结构调控的手段包去合金化后处理等。取向控制：以近似于球形的结构作为金属的模型，假设各原。在原子堆积过程中，会倾向于按照最紧密的结构进行排列间利用率以及最高的原子配位数。在最密堆积中，对称性最方最密堆积（hexagonal closest packing，简称 hcp）以及面心ace-centered-cubic closest packing，简称 fcc）。化电位要负 100 mV左右。C1路径的选择性(η) 在 0.4 ~ 0.6 V v 100%，在 0.65 ~ 0.8 V vs. RHE 区间内 η 急剧减少至零，然后 η 逐渐反弹并最终达到 16%。该工作或为制备高效的 EOR 催论支持。词：原位红外光谱，碱性乙醇电氧化，CO 吸附，C1路径，选
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