形貌和成分对铂族纳米氧还原电催化剂性能影响的研究
发布时间：2021-05-18 21:10
贵金属（Pt、Pd、Au等）基纳米材料尤其是Pt基纳米材料在阴极和阳极反应中都具有高的催化活性,是最常用的催化剂。采用简便的方法调节催化剂的形貌和成分,并考察其在电催化中的性能是本文研究重点。基于此,本文设计了多枝状、三脚架状、介孔摇铃状、介孔纳米管状等的贵金属催化剂,能极大的提高贵金属催化剂在电化学应用中的性能,以获得低成本、高催化性能、高稳定性的催化剂。本文围绕贵金属形貌调控提高电催化性能进行以下研究:第一,采用简单的一步法,在水相中合成一种产率很高的PtPdCu三脚架（PtPdCu TPs）纳米催化剂,不同于在油相中的多步合成路线,该方法非常简单。与已经报道的表面光滑的三脚架结构不同,PtPdCu TPs的每个枝上都有分级的枝,这能有效地增加比表面积,暴露更多的电化学活性位点,从而有效地提高催化电化学氧还原反应的性能。第二,设计了一种一步法,在水溶液中巧妙地合成了一种具有三维纳米刺状结构的三金属PdCuAu（PdCuAu NAs）催化剂。这一独特的PdCuAu NAs是由堆叠的纳米刺自组装而形成的自支撑纳米结构。得益于多枝状的结构和三金属特点,与商业Pt/C相比,在氧还原反应中P...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 燃料电池
1.1.1 燃料电池的分类
1.1.2 燃料电池的应用
1.1.3 燃料电池催化剂
1.2 不同维度的催化剂对性能的影响
1.2.1 1D Pt基纳米线和纳米管
1.2.2 2D Pt基纳米膜和纳米片
1.2.3 3D Pt基枝状、笼状和介孔纳米结构
1.3 催化剂组成对其性能的影响
1.3.1 单金属Pt催化剂
1.3.2 多组分金属电催化剂
1.4 论文选题意义和研究内容
1.4.1 论文选题意义
1.4.2 论文研究内容
第二章 三脚架状PtPdCu氧还原电催化剂的制备及应用
2.1 引言
2.2 实验试剂及仪器
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 实验部分
2.3.1 催化剂的制备
2.3.2 形貌及结构表征
2.3.3 ORR电化学性能测试
2.4 结果与讨论
2.4.1 PtPdCu TPs的形貌表征
2.4.2 合成PtPdCu TPs的影响因素
2.4.3 PtPdCu TPs的电化学性能表征
2.5 本章小结
第三章 刺状PdCuAu氧还原电催化剂的制备及应用
3.1 引言
3.2 实验试剂及仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 实验部分
3.3.1 催化剂的制备
3.3.2 形貌及结构表征
3.3.3 ORR电化学性能测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 PdCuAu NAs的形貌表征
3.4.2 合成PdCuAu NAs的影响因素
3.4.3 PdCuAu NAs的电化学性能表征
3.5 本章小结
第四章 摇铃状介孔Pt氧还原电催化剂的制备及应用
4.1 引言
4.2 实验试剂及仪器
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.3 实验部分
4.3.1 催化剂的制备
4.3.2 形貌及结构表征
4.3.3 ORR电化学性能测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 Pt@mPt CBNs的形貌表征
4.4.2 Pt@mPt CBNs的电化学性能表征
4.5 本章小结
第五章 超长Pt|Te介孔纳米管氧还原电催化剂的制备及应用
5.1 引言
5.2 实验试剂及仪器
5.2.1 实验试剂
5.2.2 实验仪器
5.3 实验部分
5.3.1 催化剂的制备
5.3.2 形貌及结构表征
5.3.3 ORR电化学性能测试
5.4 结果与讨论
5.4.1 Pt|Te MNTs的形貌表征
5.4.2 合成Pt|Te MNTs的影响因素
5.4.3 Pt|Te MNTs的电化学性能表征
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 发明专利
学位论文数据集
本文编号：3194487
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 燃料电池
1.1.1 燃料电池的分类
1.1.2 燃料电池的应用
1.1.3 燃料电池催化剂
1.2 不同维度的催化剂对性能的影响
1.2.1 1D Pt基纳米线和纳米管
1.2.2 2D Pt基纳米膜和纳米片
1.2.3 3D Pt基枝状、笼状和介孔纳米结构
1.3 催化剂组成对其性能的影响
1.3.1 单金属Pt催化剂
1.3.2 多组分金属电催化剂
1.4 论文选题意义和研究内容
1.4.1 论文选题意义
1.4.2 论文研究内容
第二章 三脚架状PtPdCu氧还原电催化剂的制备及应用
2.1 引言
2.2 实验试剂及仪器
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 实验部分
2.3.1 催化剂的制备
2.3.2 形貌及结构表征
2.3.3 ORR电化学性能测试
2.4 结果与讨论
2.4.1 PtPdCu TPs的形貌表征
2.4.2 合成PtPdCu TPs的影响因素
2.4.3 PtPdCu TPs的电化学性能表征
2.5 本章小结
第三章 刺状PdCuAu氧还原电催化剂的制备及应用
3.1 引言
3.2 实验试剂及仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 实验部分
3.3.1 催化剂的制备
3.3.2 形貌及结构表征
3.3.3 ORR电化学性能测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 PdCuAu NAs的形貌表征
3.4.2 合成PdCuAu NAs的影响因素
3.4.3 PdCuAu NAs的电化学性能表征
3.5 本章小结
第四章 摇铃状介孔Pt氧还原电催化剂的制备及应用
4.1 引言
4.2 实验试剂及仪器
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.3 实验部分
4.3.1 催化剂的制备
4.3.2 形貌及结构表征
4.3.3 ORR电化学性能测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 Pt@mPt CBNs的形貌表征
4.4.2 Pt@mPt CBNs的电化学性能表征
4.5 本章小结
第五章 超长Pt|Te介孔纳米管氧还原电催化剂的制备及应用
5.1 引言
5.2 实验试剂及仪器
5.2.1 实验试剂
5.2.2 实验仪器
5.3 实验部分
5.3.1 催化剂的制备
5.3.2 形貌及结构表征
5.3.3 ORR电化学性能测试
5.4 结果与讨论
5.4.1 Pt|Te MNTs的形貌表征
5.4.2 合成Pt|Te MNTs的影响因素
5.4.3 Pt|Te MNTs的电化学性能表征
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 发明专利
学位论文数据集
本文编号：3194487
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