铂镍合金纳米材料的可控合成及其析氢和氧还原性能研究

发布时间：2021-08-27 10:25

　　环境的破坏和能源的短缺是人类、自然与社会和谐发展中的重要问题。燃料电池和氢能源的发展给解决能源与环境问题提供了绿色清洁可持续的策略。铂（Pt）催化剂是燃料电池和析氢反应（HER）中最高效的单金属催化剂。然而Pt催化剂价格昂贵、稳定性不好、极易CO中毒等缺点限制了该催化剂的广泛推广。引入地球含量丰富的过渡金属镍（Ni）与Pt形成合金,调控形成三维（3D）纳米花枝状或纳米多面体结构来增大催化活性面积,增加催化活性位点,不但可以降低催化剂成本,还能缓解催化剂中毒,并提高催化剂催化活性和稳定性。本论文主要采用简单的一锅溶剂热法,分别使用不同的形貌导向剂（柠檬酸、三聚氰胺、胞嘧啶）,并选择十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）为共结构导向剂,制备了花、枝状和多面体PtNi纳米催化剂。通过透射电子显微镜（TEM）,高角环形暗场-扫描透射电镜-能谱（HAADF-STEM-EDS）,X射线衍射（XRD）,X射线光电子能谱（XPS）等表征方法表征合成的PtNi纳米材料的理化性质,进一步根据表征结果和调控实验条件探究纳米材料的形成机理,并对材料进行了电化学性能测试（包括HER和氧气还原反应（ORR））。结果表明... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电解水的原理示意图

第一章 绪论动力学研究是热点之一，因为这将对设计催化剂的组成、结构等方面提供重要的指导，为合成高效催化剂提供理论支持[28, 29]。ORR 是一个多电子转移的过程，反应会产生多种中间产物，如 O2–、H2O2等[30]。以酸性电解质为例，ORR 主要遵循以下两种途径[31]：（1）4 电子途径：O4H4e2HO2_2++→+（1.6（2）2 电子途径：22_2O +2H+2e→HO+（1.7HO2H2e2HO2_22++→+（1.8

Cu 纳米框的（A）透射电子显微镜（TEM）图，（B）高倍 TEM 图，（C暗场-扫描透射电镜（HAADF-STEM）图和 (D) 高倍 HAADF-STEM

【参考文献】：
期刊论文
[1]室温铁磁性CoPt纳米截角八面体的简易合成及超高电催化特性表征（英文）[J]. 夏田雨,刘家龙,王守国,王超,孙阳,王荣明.  Science China Materials. 2017(01)



本文编号：3366175