CeO 2 /G复合物为载体的直接甲醇燃料电池阳极催化剂性能研究

发布时间：2023-07-25 02:08

　　近些年来由于能源需求旺盛、化石能源逐渐枯竭以及在世界范围内环境污染问题加重,直接甲醇燃料电池(DMFC)由于其具有很高的能量转化率、低污染排放、充电方便、结构简单、对环境友好等优点,逐渐受到各国研究人员的关注。近年来关于甲醇燃料电池阳极催化剂的研究多集中于Pt基催化剂,然而Pt基催化剂容易被甲醇电氧化过程中产生的CO类物种毒化而降低其催化性能,这成为制约直接甲醇燃料电池商业化的重要因素。因此,开发高性能的阳极催化剂是研究直接甲醇燃料电池的重要任务。本文通过水热法合成了纳米CeO₂和CeO₂-ZrO₂固溶体,并以石墨烯为载体,合成了Pt-CeO₂/RGO和Pt/CeO₂-ZrO₂/RGO催化剂,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等检测手段对催化剂的微观形貌,物相组成等物理性能进行表征。利用循环伏安法,计时电流法等电化学方法测试了CeO₂和CeO₂

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 燃料电池简介
    1.1 燃料电池研究现状
    1.2 燃料电池的分类
    1.3 直接甲醇燃料电池研究现状
    1.4 甲醇氧化还原反应机制
    1.5 直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展
        1.5.1 二元催化剂
        1.5.2 多元催化剂
        1.5.3 其它催化剂
    1.6 纳米CeO₂的形貌控制合成及其特征
        1.6.1 一维结构纳米CeO₂的合成制备
        1.6.2 二维和三维结构纳米CeO₂的合成制备
    1.7 选题依据和主要研究内容
        1.7.1 选题依据
        1.7.2 主要研究内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
    2.3 测试与表征
        2.3.1 X射线衍射
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 透射电子显微镜
        2.3.4 X射线光电子能谱
        2.3.5 比表面积测试
        2.3.6 拉曼测试
    2.4 电化学测试
        2.4.1 制备工作电极
        2.4.2 电化学性能测试
3 石墨烯和球形CeO₂-ZrO₂ 负载Pt纳米粒子的直接甲醇燃料电池阳极催化剂性能
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 制备球状CeO₂和CeO₂-ZrO₂ 固溶体
        3.2.2 制备阳极催化剂
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物理表征测试
        3.3.2 催化剂电化学测试
    3.4 本章小结
4 石墨烯和花束状CeO₂负载Pt纳米粒子的直接甲醇燃料电池阳极催化剂性能
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 制备花束状CeO2

        4.2.2 制备阳极催化剂
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物理表征测试
        4.3.2 催化剂电化学测试
    4.4 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3836958

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