抗SO 2 /NO x 中毒的氧还原催化剂制备及性能研究

发布时间：2024-06-08 06:24

　　质子交换膜燃料电池(PEMFC)采用铂基材料作为电催化剂,其电池性能已经比较理想,被认为是最有前景的汽车能源。然而,电池的环境适应性仍是实现PEMFC的大规模商业化的挑战之一。由于车载PEMFC的阴极直接取用空气作为氧化剂,空气中不可避免地存在着一些有毒有害杂质,如SO₂、NO_x、CO、O₃等,这些毒害物质对电池中的铂基氧还原(ORR)催化剂具有很大的影响。针对上述问题,本论文旨在保证催化活性的前提下,开发针对SO₂、NO_x的抗毒化氧还原催化剂。本论文使用钛酸四丁酯作为TiO₂前驱体,在碳载体上沉积TiO₂,制备TiO₂/C载体,再使用微波辅助乙二醇还原法在TiO₂/C载体上沉积Pt纳米颗粒,制备了Pt/TiO₂/C催化剂。通过电化学测试得出,Pt/TiO₂/C催化剂对提升ORR活性和抗SO₂毒化性能具有一定的作用,但在抗NO...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 燃料电池简介
    1.3 PEMFC发展概况
        1.3.1 PEMFC的基本结构和工作原理
        1.3.2 PEMFC国内外产业发展概述
    1.4 PEMFC阴极催化剂
        1.4.1 PEMFC阴极催化剂研究进展
        1.4.2 PEMFC阴极催化剂的毒化
        1.4.3 PEMFC抗毒化催化剂研究进展
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验仪器及研究方法
    2.1 实验药品及实验设备
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 催化剂的组成及结构形貌表征
        2.2.1 X射线衍射光谱(XRD)
        2.2.2 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.5 元素分析(ICP-OES)
    2.3 催化剂的电化学测试
        2.3.1 工作电极的制备
        2.3.2 电化学测试
第3章 Pt/TiO₂/C催化剂的制备及抗SO₂/NO_x中毒性能研究
    3.1 引言
    3.2 Pt/TiO₂/C催化剂的制备
        3.2.1 TiO₂/C载体的制备
        3.2.2 Pt/TiO₂/C催化剂的制备
    3.3 Pt/TiO₂/C催化剂性能研究
        3.3.1 Pt/TiO₂/C催化剂的组成及结构形貌表征
        3.3.2 Pt/TiO₂/C催化剂的电化学性能研究
        3.3.3 Pt/TiO₂/C催化剂的抗SO₂ 毒化性能研究
        3.3.4 Pt/TiO₂/C催化剂的抗NO_x毒化性能研究
    3.4 本章小结
第4章 Pt/C-TiO₂复合催化剂的制备及抗SO₂/NO_x中毒性能研究
    4.1 引言
    4.2 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂的制备
        4.2.1 Pt/C催化剂的制备
        4.2.2 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂的制备
    4.3 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂性能研究
        4.3.1 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂的组成及结构形貌表征
        4.3.2 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂的电化学性能研究
        4.3.3 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂的抗SO₂ 毒化性能研究
        4.3.4 Pt/C-TiO₂ 复合催化剂的抗NO_x毒化性能研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3991591