一维掺杂及三维氮化钛载铂催化剂对甲醇氧化性能的研究

发布时间：2022-12-09 20:20

　　直接甲醇燃料电池拥有环境友好和能量转换率高等特点,是具备巨大应用前景的清洁型能源之一。时至今日,商用铂碳（Pt/C）依旧是最广泛应用的催化剂。总的来说,Pt/C具备良好的催化活性,但是Pt和C之间结合能力较差,载体C的腐蚀也会促进Pt的团聚,从而使催化剂性能下降,造成电池寿命的减少。因此,寻找新型的Pt催化剂载体对于DMFC的进一步商业化来说尤为关键。本文采用简易的溶剂热和后氮化的方法制备出一维（1D）的氮化钴钛纳米管(Ti_0.95Co_0.05N NTs)、氮化铬钛纳米管(Ti_0.95Cr_0.05N NTs)和三维氮化钛（3D TiN）载体,并将其用来负载Pt催化剂,用于直接甲醇燃料电池对甲醇的电催化氧化。通过对载体和合成的催化剂进行一系列的表征测试和电化学测试,探究合成催化剂的甲醇电催化性能。Pt/Ti_0.95Co_0.05N NTs催化剂具备了良好的电化学稳定性,载体的管状结构有利于催化剂的分散。SEM和TEM表征可看到载体Ti_0.95

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 燃料电池
    1.2 直接甲醇燃料电池(DMFC)
        1.2.1 DMFC的工作原理
        1.2.2 甲醇氧化反应
        1.2.3 氧还原反应
        1.2.4 DMFC面临的问题
    1.3 DMFC催化剂载体的研究
        1.3.1 催化剂的碳类载体
        1.3.2 催化剂的非碳类载体
    1.4 课题研究意义和内容
第二章 Pt/Ti_(0.95)Co_(0.05)N NTs的制备及其甲醇电催化氧化性能
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器和设备
        2.1.3 催化剂Pt/Ti_(0.95)Co_(0.05)N NTs的制备
    2.2 催化剂的表征
        2.2.1 形貌结构表征
        2.2.2 电化学表征测试
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 形貌结构表征
        2.3.2 电化学表征测试
    2.4 总结
第三章 Pt/Ti_(0.95)Cr_(0.05)N NTs的制备及其甲醇电催化氧化性能
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器和设备
        3.1.3 催化剂Pt/Ti_(0.95)Cr_(0.05)N NTs的制备
    3.2 催化剂的表征
        3.2.1 形貌结构表征
        3.2.2 电化学表征测试
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 形貌结构表征
        3.3.2 电化学表征测试
    3.4 总结
第四章 Pt/3D TiN的制备及甲醇电催化氧性能
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器和设备
        4.1.3 催化剂Pt/3D TiN的制备
    4.2 催化剂的表征
        4.2.1 形貌结构表征
        4.2.2 电化学表征测试
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 形貌结构表征
        4.3.2 电化学表征测试
    4.4 总结
结论和展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及专利
致谢



本文编号：3715310