硼掺杂介孔碳作为氧气还原电催化剂的研究
[Abstract]:Oxygen reduction reaction (ORR) is an important process on the cathode of fuel cell. However, its slow kinetics limits the performance of fuel cell, so it is necessary for electrocatalyst to accelerate the oxygen reduction reaction. In this paper, mesoporous carbon was used as catalyst to regulate the catalytic activity site of mesoporous carbon ORR by alloatomic boron (B) doping, boron and phosphorus (P) co-doping, boron and nitrogen (N) co-doping. Through the construction of ordered mesoporous structure, on the one hand, the specific surface area of mesoporous carbon is increased to increase the number of catalytic active sites; on the other hand, the transport of oxygen and electrolyte in the three-phase interface region is improved, so as to further promote the oxygen reduction reaction. B-doping ordered mesoporous carbon was prepared by solvent evaporation induced self-assembly with boric acid as B source. Compared with undoped B mesoporous carbon, B-doped mesoporous carbon showed obvious improvement in ORR catalytic activity. On the basis of B-doped mesoporous carbon, B and P, B and N co-doped mesoporous carbon were synthesized by the same preparation method using phosphate and urea as P source and N source and boric acid as B source, respectively. The effects of hetero-atom doping type, doping amount, precursor ratio and microstructure on the catalytic activity of ORR were studied systematically. The catalytic mechanism of B-doping, B and P co-doping, B and N co-doping mesoporous carbon ORR was discussed, which provided guidance for the design and preparation of other hetero-atom-doped carbon catalysts.
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O643.36
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,本文编号:2510784
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