MOF衍生氮掺杂碳基材料作为高效氧还原催化剂的研究
发布时间：2021-06-29 18:35
保护环境、节约资源是我国的基本国策,将经济可行性与环境可持续性相结合的发展模式是我们一直以来不断探索并坚持的。直接甲醇燃料电池（DMFC）因具有启动速度快、运行温度低、体积小、便携、结构简单、能量转化率高、环境友好等优点,具有良好的市场前景。但是在实际应用中DMFC存在电解质的欧姆损失和电极动力学不足,导致实际的电压和能量转换效率都有较大程度的降低,这些问题阻碍着DMFC的发展。经研究发现这些问题可以通过在电极侧加入合适的催化剂来解决,这就包括阴极催化剂的选择。选择性能优良的催化剂能够极大的影响DMFC的性能和成本。本文制备了两种具有接近Pt/C的氧还原性能,但优于Pt/C耐久性和甲醇耐受性的ORR催化剂。并采用X-射线光电子能谱（XPS）,扫描电子显微镜（SEM）等对催化剂进行了物理化学表征,采用线性伏安扫描测试（LSV）,旋转环盘电极测试（RRDE）等对催化剂进行ORR电化学性能和甲醇耐受性的测试。本文通过简单的一锅法和高温碳化法,以膨胀石墨（EG）为碳载体,ZIF-8为氮源,PVP为粘合剂成功制备了无金属的氮掺杂分级多孔Z8-NCF-P/EG碳骨架用作酸性条件下DMFC的阴极OR...
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
016年全球（左）与中国（右）一次能源消费结构
第 1 章 绪论，燃料电池也是按照氧化还原的理论进行工作的。燃料电池由质和外部电路四个基本部分构成。在阴极和阳极通常都会有催原反应的进行，两电极均置于电解液中[20]。池按照不同的分类方法能分为不同的类型，根据使用电解质种性、酸性、熔融盐类和固体电解质燃料电池，即碱性燃料电池FC)、磷酸燃料电池(Phosphoric acid fuel cell，PAFC)、熔融碳酸n carbonate fuel cell，MCFC)、固体氧化物燃料电池(Solid oxide 子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC料类型的不同，即燃料是否需要经过重整器“重整”为氢气后才做，可将燃料电池分为直接型燃料电池、间接型燃料电池和再生
第 1 章 绪论首先甲醇是可再生能源可从木材中再生，其次液态的甲醇输，如果直接将甲醇作为燃料应用于电化学燃料电池中大大降低，同时也和大程度的节约了系统构建成本。因此前景，应当引领当代学者对其进行深入研究。醇燃料电池简介工作原理与 PEMFC 是相近的，只是燃料由 H2换成了甲接转化成了电能。DMFC 具有启动速度快、运行温度低、能量转化率高、环境友好等优点，具有良好的市场前景
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国能源结构优化研究现状及展望[J]. 杨英明,孙建东,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[2]供给安全背景下我国能源对外依存度评价[J]. 吕靖烨,丁周香,李朋林. 石油化工管理干部学院学报. 2018(02)
[3]论人与自然和谐共生的中国新型现代化[J]. 刘魁,胡顺. 南京航空航天大学学报(社会科学版). 2018(01)
[4]新能源发展趋势研究[J]. 刘国华,谷屹,孙庆丰,刘晓宇. 石油石化绿色低碳. 2018(01)
[5]我国能源经济效率及国际比较[J]. 曹永利. 时代金融. 2018(02)
[6]我国能源矿产开发利用面临的机遇和挑战[J]. 邱蔓. 山西农经. 2017(08)
[7]天然气与能源革命——以川渝地区为例[J]. 马新华. 天然气工业. 2017(01)
[8]能源开发区产业结构演变的环境效应分析——以榆林市为例[J]. 李霞,文琦,杨瑞兰. 经济地理. 2016(08)
[9]中国雾霾成因及治理对策[J]. 路娜,周静博,李治国,王耀涛,靳伟. 河北工业科技. 2015(04)
[10]中国能源发展及其对经济与环境的影响[J]. 张波,杨艳丽,徐小宁. 能源与环境. 2015(03)
博士论文
[1]空心、大孔氮掺杂多孔碳的合成及其气体吸附、氧还原的性能研究[D]. 王宇.吉林大学 2018
[2]高性能碳基非贵金属催化剂的制备及氧还原性能研究[D]. 邓怡杰.华南理工大学 2018
[3]基于金属—有机骨架纳米复合材料的设计、合成与催化性能研究[D]. 陈玉贞.中国科学技术大学 2016
硕士论文
[1]高活性纳米金的合成及其在甲醇电催化氧化中的应用[D]. 王慧.苏州大学 2018
[2]ZIF基氮掺杂碳材料的制备及其电催化性能的研究[D]. 曹凤丽.青岛大学 2018
[3]直接甲醇燃料电池阴极非铂催化剂制备及性能研究[D]. 薛瑜.天津工业大学 2018
本文编号：3256946
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
016年全球（左）与中国（右）一次能源消费结构
第 1 章 绪论，燃料电池也是按照氧化还原的理论进行工作的。燃料电池由质和外部电路四个基本部分构成。在阴极和阳极通常都会有催原反应的进行，两电极均置于电解液中[20]。池按照不同的分类方法能分为不同的类型，根据使用电解质种性、酸性、熔融盐类和固体电解质燃料电池，即碱性燃料电池FC)、磷酸燃料电池(Phosphoric acid fuel cell，PAFC)、熔融碳酸n carbonate fuel cell，MCFC)、固体氧化物燃料电池(Solid oxide 子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC料类型的不同，即燃料是否需要经过重整器“重整”为氢气后才做，可将燃料电池分为直接型燃料电池、间接型燃料电池和再生
第 1 章 绪论首先甲醇是可再生能源可从木材中再生，其次液态的甲醇输，如果直接将甲醇作为燃料应用于电化学燃料电池中大大降低，同时也和大程度的节约了系统构建成本。因此前景，应当引领当代学者对其进行深入研究。醇燃料电池简介工作原理与 PEMFC 是相近的，只是燃料由 H2换成了甲接转化成了电能。DMFC 具有启动速度快、运行温度低、能量转化率高、环境友好等优点，具有良好的市场前景
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国能源结构优化研究现状及展望[J]. 杨英明,孙建东,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[2]供给安全背景下我国能源对外依存度评价[J]. 吕靖烨,丁周香,李朋林. 石油化工管理干部学院学报. 2018(02)
[3]论人与自然和谐共生的中国新型现代化[J]. 刘魁,胡顺. 南京航空航天大学学报(社会科学版). 2018(01)
[4]新能源发展趋势研究[J]. 刘国华,谷屹,孙庆丰,刘晓宇. 石油石化绿色低碳. 2018(01)
[5]我国能源经济效率及国际比较[J]. 曹永利. 时代金融. 2018(02)
[6]我国能源矿产开发利用面临的机遇和挑战[J]. 邱蔓. 山西农经. 2017(08)
[7]天然气与能源革命——以川渝地区为例[J]. 马新华. 天然气工业. 2017(01)
[8]能源开发区产业结构演变的环境效应分析——以榆林市为例[J]. 李霞,文琦,杨瑞兰. 经济地理. 2016(08)
[9]中国雾霾成因及治理对策[J]. 路娜,周静博,李治国,王耀涛,靳伟. 河北工业科技. 2015(04)
[10]中国能源发展及其对经济与环境的影响[J]. 张波,杨艳丽,徐小宁. 能源与环境. 2015(03)
博士论文
[1]空心、大孔氮掺杂多孔碳的合成及其气体吸附、氧还原的性能研究[D]. 王宇.吉林大学 2018
[2]高性能碳基非贵金属催化剂的制备及氧还原性能研究[D]. 邓怡杰.华南理工大学 2018
[3]基于金属—有机骨架纳米复合材料的设计、合成与催化性能研究[D]. 陈玉贞.中国科学技术大学 2016
硕士论文
[1]高活性纳米金的合成及其在甲醇电催化氧化中的应用[D]. 王慧.苏州大学 2018
[2]ZIF基氮掺杂碳材料的制备及其电催化性能的研究[D]. 曹凤丽.青岛大学 2018
[3]直接甲醇燃料电池阴极非铂催化剂制备及性能研究[D]. 薛瑜.天津工业大学 2018
本文编号：3256946
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