甲醇在Al 12 N 12 纳米笼上氧化和分解反应机理的理论研究

发布时间：2021-12-09 06:14

　　近年来,直接甲醇燃料电池（DMFC）被认为是一种高效、低污染的可再生清洁能源,它具有很多优良的特性,如在室温下能快速启动、对环境友好、燃料来源丰富以及能量密度高等优点。甲醇的催化分解是直接甲醇燃料电池中关键反应步骤之一,因此寻找一种有效、稳定的阳极催化剂更是重中之重。在众多甲醇燃料电池阳极催化剂中,类富勒烯结构引起了越来越多的科学研究人员的注意,它独特的物理和化学性质在许多方面都有潜在的应用。本文我们选用类富勒烯Al₁₂N₁₂和Al₁₂N₁₂Pt纳米笼作为直接甲醇燃料电池的阳极催化剂,来模拟甲醇的分解和氧化过程。文章中采用密度泛函理论（DFT）研究了在Al₁₂N₁₂和Al₁₂N₁₂Pt纳米笼表面上甲醇的吸附、脱氢和氧化反应。在阳极催化层上,甲醇溶液主要和水氧化成二氧化碳、电子和质子。电极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂O→6H⁺

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

直接甲醇燃料电池的工作原理图

2E/ Qi2<0, 2E/ Qj2>0 (j = 1, 2, …, 3N-6；i≠j)它的几何结构与过渡态的几何结构相对应。通过观察过渡态的振动模式于了解过渡态连接的哪两个极小点。如图 2.1 所示，在势能面上，过渡反应路径上的极大值点，同时还是其他方向的极小值点。

3.1 甲醇在 Al12N12表面的吸附图 3.1 描述了具有 Th 对称性的 Al12N12纳米笼的几何结构参数，根据之lN 富勒烯的相关研究，Al12N12被证明是最小最稳定的 AlN 富勒烯[89]。

【参考文献】：
硕士论文
[1]甲醇在几类含铂二元合金上部分氧化反应机理的理论研究[D]. 许海霞.吉林大学 2015



本文编号：3530087