层层自组装法制备Pt基催化剂及其催化性能研究
发布时间：2021-10-19 00:39
Pt基催化剂,目前已被广泛应用于诸如质子交换膜燃料电池（PEMFC）、染料降解等各工业领域。研究表明,Pt对甲醇氧化反应（MOR）与甲酸氧化反应（FAOR）都具有电催化活性,可用作直接甲醇燃料电池（DMFC）和直接甲酸燃料电池（DFAFC）的阳极氧化反应催化剂:Pt对染料分子的降解过程也具有一定的催化活性。然而Pt作为贵金属,储量稀少,价格高昂,这些不利因素制约了其商业化的进程。故而在现阶段,研究者聚焦于如何提高Pt基催化剂性能,减少其用量,从而提高Pt的原子利用率。通过调节Pt基催化剂的化学组成,调整其表面结构,以及引入可替换的廉价金属,可以有效地提升催化剂性能,并减少Pt的使用,从而降低总成本。本文创新性地采用了层层自组装与硬模板相结合的方法,分别设计与制备出了三类不同的Pt基催化剂,其分别对甲醇氧化反应、甲酸氧化反应与对染料催化加氢的反应有着出色的催化性能。主要研究内容如下:1.PtFe金属间化合物纳米管的可控合成、晶体结构与电催化活性以经带电聚电解质层层自组装的FeOOH纳米棒为模板,吸附并原位还原PtCl42-离子,而后经高温热处理与刻蚀模板的过程,制得PtFe金属间化合物纳...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１纳米材料的典型分类图［９］??以纳米尺寸的金属、半导体、刚体粒子与其它无机粒子作为分散相，以金属、??
图１．２铂金饰品示意图??铂在自然界中仅占十亿分之五，是一种贵金属，因此铂常被作为原材料，用??于打造铂金戒指等饰品（图１．２），其象征着财富，也见证着爱情。相比之下，单??金属铂纳米材料早己在能源、环境、医药、电子等众多工业领域有着广泛应用，??这一点则多不为人所知。鉴于其储量稀少的缺点难以规避，目前的研宄主要聚焦??于增强Ｐｔ基金属纳米材料作为催化剂的性能，减少其用量等方面。而Ｐｔ基催化??剂的性能，基本决定于其形貌结构与其元素组分，因此迄今为止的研宄大多以设??计其结构与调控其组分两个方向着手。??３??
协同效应等，获得更高的电催化活性。［１３＿１６ｌＳｕｎ等人先制备出粒径约为５ｎｍ的??金纳米粒子，而后以其为核，在其表面通过以共沉积法制得Ａｕ＠ＰｔＣｕ纳米粒子??（图１．３），其同时对甲醇氧化反应和氧还原反应有着优异的电催化活性。从元素??组分上来分析，这一方面由于ＰｔＣｕ合金降低了?Ｐｔ的带中心，从而使含氧物种??在Ｐｔ表面的吸附能下降，Ｐｔ的活性位点因此能与更多氧气分子接触，另一方面??是由于金核促进了水的分解，由此含氧物种在更低的电压下也能产生，利于Ｐｔ表??面的Ｃ０被移除，从而同时提升了催化剂的性能和抗毒化能力。［１７１??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]琼脂提取及深加工研究进展[J]. 林坤城. 福建农业科技. 2018(09)
[2]荧光染料废水污染防治处理效果研究[J]. 王嵘. 江西化工. 2017(02)
[3]Pd/PEI-GNs复合材料的制备及对对硝基苯酚的电催化还原性能[J]. 罗明洪,夏克坚,周光华,葛文. 高等学校化学学报. 2016(12)
[4]染料废水处理技术方法的研究[J]. 郭理想,阮海兴,陈伟东. 化工管理. 2016(19)
[5]我国环保新常态下的印染废水提标改造现状与趋势[J]. 麦建波,江栋,范远红,王俊. 染整技术. 2016(02)
[6]印染废水处理综述[J]. 刘元臣,闫侃,薛珊. 染整技术. 2014(07)
[7]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
[8]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 化工学报. 2013(01)
[9]琼脂的物化特性及其在食品工业中的应用[J]. 李琴梅,戚勃. 中国食品添加剂. 2009(06)
[10]琼脂凝胶质构特性的研究[J]. 马云,杨玉玲,杨震,贾继荣,刘松林. 食品与发酵工业. 2007(09)
硕士论文
[1]GO/Ag/BiOX（X=Br,I）复合光催化材料的制备及降解罗丹明B废水的性能研究[D]. 王博强.吉林大学 2018
[2]碳纳米材料复合聚四氟乙烯气凝胶的制备及催化性能研究[D]. 侯立雪.山东大学 2018
[3]基于有机配合物途径制备超细高分散碳载过渡金属催化剂[D]. 闫晓红.南京师范大学 2018
[4]以生物质为碳源制备氮掺杂碳纳米材料及其电化学性能研究[D]. 刘刚.南京师范大学 2017
[5]聚多巴胺及其功能化微纳材料在染料降解中的应用研究[D]. 杜思南.西南民族大学 2017
本文编号：3443815
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１纳米材料的典型分类图［９］??以纳米尺寸的金属、半导体、刚体粒子与其它无机粒子作为分散相，以金属、??
图１．２铂金饰品示意图??铂在自然界中仅占十亿分之五，是一种贵金属，因此铂常被作为原材料，用??于打造铂金戒指等饰品（图１．２），其象征着财富，也见证着爱情。相比之下，单??金属铂纳米材料早己在能源、环境、医药、电子等众多工业领域有着广泛应用，??这一点则多不为人所知。鉴于其储量稀少的缺点难以规避，目前的研宄主要聚焦??于增强Ｐｔ基金属纳米材料作为催化剂的性能，减少其用量等方面。而Ｐｔ基催化??剂的性能，基本决定于其形貌结构与其元素组分，因此迄今为止的研宄大多以设??计其结构与调控其组分两个方向着手。??３??
协同效应等，获得更高的电催化活性。［１３＿１６ｌＳｕｎ等人先制备出粒径约为５ｎｍ的??金纳米粒子，而后以其为核，在其表面通过以共沉积法制得Ａｕ＠ＰｔＣｕ纳米粒子??（图１．３），其同时对甲醇氧化反应和氧还原反应有着优异的电催化活性。从元素??组分上来分析，这一方面由于ＰｔＣｕ合金降低了?Ｐｔ的带中心，从而使含氧物种??在Ｐｔ表面的吸附能下降，Ｐｔ的活性位点因此能与更多氧气分子接触，另一方面??是由于金核促进了水的分解，由此含氧物种在更低的电压下也能产生，利于Ｐｔ表??面的Ｃ０被移除，从而同时提升了催化剂的性能和抗毒化能力。［１７１??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]琼脂提取及深加工研究进展[J]. 林坤城. 福建农业科技. 2018(09)
[2]荧光染料废水污染防治处理效果研究[J]. 王嵘. 江西化工. 2017(02)
[3]Pd/PEI-GNs复合材料的制备及对对硝基苯酚的电催化还原性能[J]. 罗明洪,夏克坚,周光华,葛文. 高等学校化学学报. 2016(12)
[4]染料废水处理技术方法的研究[J]. 郭理想,阮海兴,陈伟东. 化工管理. 2016(19)
[5]我国环保新常态下的印染废水提标改造现状与趋势[J]. 麦建波,江栋,范远红,王俊. 染整技术. 2016(02)
[6]印染废水处理综述[J]. 刘元臣,闫侃,薛珊. 染整技术. 2014(07)
[7]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
[8]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 化工学报. 2013(01)
[9]琼脂的物化特性及其在食品工业中的应用[J]. 李琴梅,戚勃. 中国食品添加剂. 2009(06)
[10]琼脂凝胶质构特性的研究[J]. 马云,杨玉玲,杨震,贾继荣,刘松林. 食品与发酵工业. 2007(09)
硕士论文
[1]GO/Ag/BiOX（X=Br,I）复合光催化材料的制备及降解罗丹明B废水的性能研究[D]. 王博强.吉林大学 2018
[2]碳纳米材料复合聚四氟乙烯气凝胶的制备及催化性能研究[D]. 侯立雪.山东大学 2018
[3]基于有机配合物途径制备超细高分散碳载过渡金属催化剂[D]. 闫晓红.南京师范大学 2018
[4]以生物质为碳源制备氮掺杂碳纳米材料及其电化学性能研究[D]. 刘刚.南京师范大学 2017
[5]聚多巴胺及其功能化微纳材料在染料降解中的应用研究[D]. 杜思南.西南民族大学 2017
本文编号：3443815
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3443815.html
