碳基载体催化剂的制备及电化学性能研究

发布时间：2021-01-20 15:40

　　直接甲醇燃料电池（DMFCs）以其能量密度高、转化效率高、环境友好等特点而受到广泛关注。目前较为常用的碳载铂（Pt/C）催化剂在使用过程中存在着价格昂贵、催化活性低、稳定性差等问题,严重阻碍了DMFCs商业化进程,因此设计出高活性、高稳定性、低成本的催化剂成为DMFCs的研究热点。Pt/C催化剂在实际运行过程中,贵金属会因载体的不稳定而发生脱落、团聚、长大等现象,从而降低催化活性,所以,载体对催化剂活性和稳定性的研究具有重要意义。本研究以高稳定、高比表面积的杂原子掺杂型石墨烯作为催化剂载体,设计制备了具有高活性和高稳定性的催化剂,并对催化剂所具有的高催化活性和高稳定性的作用机制开展了深入研究。针对Pt催化剂甲醇催化活性低和稳定差的问题,以三聚氰胺与氧化石墨为前驱体,利用热处理法制备了氮掺杂石墨烯（NG）载体,考察了NG载体对甲醇电氧化性能的影响,研究表明,当N掺杂量为3.2 wt.%时因NG载体中pyridinic N所占比例高于NG（N 1.5 wt.%）,NG（N 3.6 wt.%）两个载体,使得Pt/NG（N 3.2wt.%）催化剂呈现出较高的甲醇电氧化活性。通过对Pt/NG催化... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

直接甲醇燃料电池的结构示意图

材料的基本单元，因其高比表面积和优异墨烯原子结构示意图及富勒烯、碳纳米管、石墨烯he atomic structure schematic diagram of graphene adiagram of fullerene, carbon nanotubes and graphen

学氧化性能的测试测试采用传统的三电极体系，以玻碳图 2-1 Pt 催化剂在酸性电解质中的循环伏安曲. 2-1 Cyclic voltammetry curve of Pt catalyst in ac

【参考文献】：
期刊论文
[1]金属化合物作直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体的研究进展[J]. 赵顺炜,王耀琼,高焕方,许俊强.  化工进展. 2017(03)
[2]质子交换膜燃料电池催化剂性能增强方法研究进展[J]. 魏子栋.  化工进展. 2016(09)
[3]超细二氧化硅的制备和表征[J]. 郑婧,陈晓晖.  硅酸盐通报. 2008(06)
[4]质子交换膜燃料电池催化剂稳定性研究进展（Ⅰ）[J]. 尹鸽平,杜春雨,王振波.  电源技术. 2008(03)
[5]直接甲醇燃料电池的研究进展及关键问题[J]. 戚志东,朱新坚,曹广益.  能源技术. 2004(02)
[6]直接甲醇燃料电池的研究现状及技术进展[J]. 王凤娥.  稀有金属. 2002(06)

博士论文
[1]碱性直接醇类燃料电池Pd基阳极催化剂的制备及性能研究[D]. 谭强.哈尔滨工业大学 2014

硕士论文
[1]石墨层间化合物剥离制备石墨烯及其性能研究[D]. 郭瑞文.北京化工大学 2016
[2]直接甲醇燃料电池有序功能铂基合金阳极催化剂的研究[D]. 蔡英.广西师范大学 2008
[3]燃料电池新型纳米电极材料的研究[D]. 吴伟.南京航空航天大学 2007



本文编号：2989310