金属硫代双烯/石墨烯复合材料的制备及在燃料电池阴极催化方面的应用

发布时间：2022-01-03 04:46

　　直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种新型的能量转换装置,其使用的燃料为可再生的二次能源―甲醇,可以不通过燃烧直接将甲醇氧化为二氧化碳和水,并持续提供电能,其理论热电转化效率能够达到85%⁹0%,是理想的绿色能源。本论文采用水热法让金属硫代双烯和石墨烯进行π-π自组装,制备了一系列金属硫代双烯/石墨烯复合材料,并利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外光谱（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）对复合物的形貌和结构进行表征,并通过循环伏安测试（CV）、线性伏安（LSV）测试对复合物在碱性条件下的氧气还原电催化活性、稳定性及抗甲醇能力进行了探究,结果表明我们制备的一系列复合材料对氧气还原的电催化活性很好,能与商业Pt/C相比较。本文所制备的几种复合催化剂的催化活性、稳定性、抗甲醇能力都比较高,对氧气还原的催化为直接4电子过程,并且复合方法简单、成本低、无污染,是DMFC阴极氧气还原良好的催化剂。 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 直接甲醇燃料电池概述（DMFC）
        1.2.1 DMFC研究现状及主要存在问题
        1.2.2 燃料电池阴极催化剂
        1.2.3 DMFC阴极催化剂研究近况
    1.3 硫代双烯概述
        1.3.1 基本结构和性能特点
        1.3.2 金属硫代双烯配合物合成
    1.4 石墨烯概述
        1.4.1 石墨烯结构
        1.4.2 石墨烯性质
        1.4.3 石墨烯制备
        1.4.4 电化学方面的应用
    1.5 化学修饰电极概述
        1.5.1 化学修饰电极的应用
    1.6 本论文的研究目的和意义
第二章 实验部分
    2.1 实验所用药品及试剂
    2.2 实验所用仪器设备
    2.3 实验原料的制备
        2.3.1 氧化石墨烯的合成（GO）
        2.3.2 PSS修饰的石墨烯（PGr）的制备
        2.3.3 硫代双烯铂（BdPt）、硫代双烯镍(BdNi)和硫代双烯钴(BdCo)的制备
        2.3.4 金属硫代双烯-石墨烯（BdM-PGr）复合材料的制备
    2.4 样品的表征方法
        2.4.1 形貌和结构表征
        2.4.2 电化学表征
第三章 水热 π-π~*自组装硫代双烯钴/石墨烯(BdCo-PGr)复合材料对氧气还原催化性能的研究
    3.1 硫代双烯钴/石墨烯(BdCo-PGr)复合材料的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 结构和形貌的表征
        3.2.2 电化学测试
    3.3 小结
第四章 水热 π-π~*自组装硫代双烯铂/石墨烯复合材料（BdPt-PGr）对氧气还原催化性能的研究
    4.1 硫代双烯铂/石墨烯（BdPt-PGr）复合材料的制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 结构和形貌的表征
        4.2.2 电化学表征
    4.3 小结
第五章 水热 π-π~*自组装硫代双烯镍/石墨烯（BdNi-PGr）复合材料对氧气还原催化性能的研究
    5.1 硫代双烯铂/石墨烯（BdNi-PGr）复合材料的制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 结构和形貌的表征
        5.2.2 电化学表征
    5.3 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3565596