Fe-N x /C型非贵金属氧还原催化剂的制备及性能研究

发布时间：2021-02-26 18:12

　　由于其高效率和环境友好性等特点,燃料电池逐渐成为最具有潜力的下一代能源转换装置。碱性溶液中的催化氧还原反应作为燃料电池中一种关键的阴极反应,应用于广泛的能源技术中,另外由于阴极氧还原反应中存在的高过电位的问题,寻找一种高效的阴极催化剂成为必然趋势。目前,Pt及其合金迄今为止被认为是最有效的商用催化剂,但由于Pt拥有成本高,稳定性不足等缺点,从而阻碍了其大规模的使用。因此,大量的研究工作一直致力于寻找有效且低廉的电催化剂。其中,因为非贵金属催化剂拥有高催化活性,低成本和良好的耐久性受到越来越多的关注。本论文采用简单并且新颖的方法合成了几种以含氮稠环化合物为前驱体的非贵金属氧还原催化剂,对其性能进行了表征和研究。所研究内容如下:（1）这项工作中合成了一种新型非贵金属氧还原反应（ORR）催化剂（Fe-PIPhen/C）,在本文中,通过化学反应以富含氮的前驱体（PIPhen）用作配体来合成富氮铁配位络合物（Fe-PIPhen）,然后将络合物负载到碳粉上形成目标Fe-PIPhen/C催化剂。结果表明,Fe-PIPhen/C具有良好的性能,过氧化氢产率低,仅为2.58%,碱性介质中的平均电子转移数... 

【文章来源】：聊城大学山东省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
前言
第一章 绪论
    1.1 燃料电池概述
    1.2 阴极氧还原催化剂
    1.3 本文研究的内容
    1.4 本文研究的意义
第二章 实验部分及催化剂性能表征方法
    2.1 实验试剂与实验仪器
    2.2 氧还原催化剂性能表征的方法
第三章 碳负载非贵金属氧还原催化剂Fe-PIPhen/C的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 金属配位超分子聚合物Fe-PDOC/C氧还原催化剂的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
x/C型氧还原电催化剂">第五章 以邻菲罗啉和联吡啶为配体合成制备Fe-N_x/C型氧还原电催化剂
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
第六章 基于三联吡啶的非贵金属催化剂Fe-pytpy/C的合成及表征
    6.1 引言
    6.2 实验部分
    6.3 结果与讨论
    6.4 本章总结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Facile Synthesis of N-Doped Graphene-Like Carbon Nanoflakes as Efficient and Stable Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction[J]. Daguo Gu,Yao Zhou,Ruguang Ma,Fangfang Wang,Qian Liu,Jiacheng Wang.  Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]氮掺杂纳米碳块的制备及氧还原的高电化学催化活性（英文）[J]. 张亭亭,何传生,黎琳波,林雨青.  催化学报. 2016(08)
[3]燃料电池研究进展及发展探析[J]. 刘洁,王菊香,邢志娜,李伟.  节能技术. 2010(04)
[4]燃料电池工作原理及性能研究[J]. 刘润茹,王德军.  长春大学学报. 2004(02)
[5]燃料电池的历史和现状[J]. 孟黎清.  电力学报. 2002(02)
[6]固体氧化物燃料电池研究进展[J]. 于兴文,黄学杰,陈立泉.  电池. 2002(02)
[7]燃料电池的工作原理及其发展现状[J]. 姚思童,司秀丽,杨军,刘虹.  沈阳工业大学学报. 1998(01)



本文编号：3052971