基于铂铜纳米晶体的可控合成、结构表征及电化学性能的研究

发布时间：2022-07-07 13:40

　　在高速发展的人类社会,一个国家和民族兴旺的发展和能源是息息相关的,也是一个国家、社会迅猛发展的动力源泉。但目前人类使用的传统能源（如石油,煤,天然气等）是不可再生的且在使用过程中会污染环境,破坏人类生存的家园,所以如何发展能够保护环境的清洁能源已然成为现在研究的一项重要课题。目前,清洁能源中的燃料电池是一种以电化学的方式直接将化学能转换为电能的一种新型能源。直接乙醇燃料电池是燃料电池其中的一种,直接乙醇燃料电池是使用乙醇作为燃料的一种燃料电池,由于乙醇具有无毒、无污染、可再生、能量转化率高、运输方便且在自然界中天然的存在等优势,慢慢的开始引起了人们的研究兴趣。目前铂基纳米催化剂在乙醇燃料电池中得到广泛的应用,但贵金属Pt在地球上含量的稀缺导致了昂贵的价格,从而限制了大范围的应用,所以如何加入过渡金属与Pt形成合金,并且具有较高的催化活性和稳定性是现在一个具有挑战性的课题。本论文通过研究合成具有高催化活性和稳定性的PtCu纳米合金催化剂为目标,设计和制备了几种PtCu纳米合金,测试其电催化性能。（1）以乙酰丙酮铂和乙酰丙酮铜作为金属前驱体,聚乙烯吡咯烷酮（PVP,Mw=8000）和碘化钠... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.研究背景
        1.1 引言
        1.2 传统能源的现状
        1.3 新型能源的研发和利用
    2.燃料电池
        2.1 直接乙醇燃料电池(DEFC)
        2.2 乙醇燃料电池的反应机理
        2.3 碱性乙醇燃料电池的优势
        2.4 氧还原反应的机理
        2.5 氧还原反应的研究现状及进展
        2.6 纳米催化剂的毒化问题
    3.影响纳米催化剂性能的主要因素
        3.1 尺寸
        3.2 形貌
        3.3 组分
    4.PtCu纳米材料的研究现状
    5.论文的设计与创新点
        5.1 本论文主要包含了以下几个内容：
        5.2 主要的创新点
第二章 实验部分
    1.实验药品及仪器
    2.PtCu纳米合金的制备与分离
    3.纳米合金的表征
        3.1 X-射线粉末衍射(XRD)
        3.2 X-射线光电子能谱(XPS)
        3.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
        3.4 透射电子显微镜(TEM)
        3.5 X射线能谱分析(EDS)
    4.PtCu纳米合金电催化性能的测试
        4.1 三电极体系原理
        4.2 循环伏安法
        4.3 计时电流法
第三章 亚5纳米铂铜合金的合成和电化学性能研究
    1.引言
    2.实验方法
        2.1 亚5纳米截角八面体Pt_(68)Cu_(32)纳米晶体的制备
        2.2 Pt_(68)Cu_(32)纳米晶体的电化学测试方法
    3.亚5纳米截角八面体Pt_(68)Cu_(32)纳米晶体的结构表征和性能研究
    4.本章小结
第四章 石墨烯负载的PtCu纳米合金在电催化性能的研究
    1.引言
    2.实验方法
        2.1 合成亚5纳米Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO纳米晶体
        2.2 Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO纳米晶体的电化学测试方法
    3.Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO纳米晶体的结构表征和性能研究
    4.本章小结
第五章 结语
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]具有可控表面结构和组成的PtNi八面体纳米粒子的氧还原活性研究（英文）[J]. 逯一中,Larissa Thia,Adrian Fisher,Chi-Young Jung,Sung Chul Yi,王昕.  Science China Materials. 2017(11)
[2]取向碳纳米管/铂杂化纤维的合成与光伏应用（英文）[J]. 姜艺舒,孙浩,彭慧胜.  Science China Materials. 2015(04)
[3]一种高活性、稳定碳载铂钴镍合金的氧还原催化剂（英文）[J]. 郑亚荣,高敏锐,李会会,高强,Muhammad Nadeem Arshad,Hassan A.Albar,Tariq R.Sobahi,俞书宏.  Science China Materials. 2015(03)
[4]世界生物质能源发展现状及方向[J]. 车长波,袁际华.  天然气工业. 2011(01)



本文编号：3656522