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NiCu@PdRu(PdIr)/C纳米催化剂的制备及多效电催化性能研究

发布时间:2021-02-03 10:44
  碱溶碳分法能够显著提高氧化铝的生产效率,该工艺中的关键技术是通过电解碳酸钠实现物料循环,但是传统电解的单槽电压消耗超过2.5V左右。为了降低电耗成本我们提出采用氢气消耗阳极(氢阳极)代替商业析氧阳极,并与商业析氢阴极匹配,构建节能氢阳极-析氢阴极电解模式。关键在于开发研制低成本、低过电位以及抗中毒的氢阳极。Pt, Pd是金属单质中为数不多对氢气电化学氧化反应(HOR)具有高催化活性的金属,其中Pt金属对氢气电化学氧化反应(HOR)具有最高的催化活性,但是由于Pt资源稀缺、价格昂贵,因此商业Pt/C催化剂工业上的应用大大受到了限制。相比而言,Pd的价格相对较低,且地质储量远高于Pt。因此我们选用与Pt性质相似的Pd作为催化剂中的关键元素。同时,我们通过采用非贵金属Ni、Cu及其合金作为“核”,外层还原沉积Pd“壳”,制备核壳结构催化剂。进一步降低Pd用量和调控催化剂的活性、稳定性和抗中毒性能。此外,我们在壳层催化剂中加入少量Ru、Ir进一步提高催化剂的氢氧化活性的同时提高催化剂的抗甲醇中毒能力。本文系统研究了以Ni、Cu合金为核,外层包覆P d-Ru或Pd-Ir两类四元金属核壳结构纳米N... 

【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:95 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

NiCu@PdRu(PdIr)/C纳米催化剂的制备及多效电催化性能研究


图1-1质子交换燃料电池原理示意图??Figl-1?Schematic?repKsentation?of?proton?exchange?membrane?ftiel?cell??

曲线,转速,电流密度,极化曲线


Fig.3-13?(a)?LSV?charac化rizations?in?different?speed?(b)民elationship?between?current?density?and??rotating?speed?ofNiCu@PdRu/C(Pd:Ru=4:l)?catalysts??图3-13(a)为NiCu@PdRu/C(Pd:Ru=4:l)在氨气气氛中不同转速下的LSV曲线,催??化剂的平衡电位为-0.95V。不同转速曲线间等间距。分别取-0.6V,-0.5V,-0.4V对应??不同转速曲线的电流密度j,将电流密度的倒数(j-i)和转速的-1/2次方知-1/2)分别作??为横纵坐标作国得到(b)图,基本呈线性,即j‘i和c〇-in成正比,表明催化剂受扩散控??制。??C??—— ̄??1.8?I?1??〇'(a)?(b).?-0.6V?/??????-0.5V??受?W?—^OOrmin???一?m?"I?■■?6?三?5r.min??0.3??WOnmn??/??口。rmin?〇-??"??/?—?1600r<min?JT???■〇?!?—扣三Sr'min?^???2500rm!n??■?I.l.l.?I?L_?

析氧,贵金属,商业,学位论文


?北京化工大学颗±学位论文0.25V。NiCu@PdIr/C与Ir/C及商业Pt/C相比也毫不逊色,从图中可观察到??NiCu@PdIr/C不管是析氯起始电位还是同电流下的过电位都更提前,它优于Pd/C及??Ir/C析氨催化活性得益于两步法制备的核壳结构有效増大了贵金属的比表面积。它不??输于商业Pt/C的析氨性能则要归功于贵金属Ir的加入,相比其他金属II?更易吸附溶??液中的叶地和H3〇+fW,将其还原为化。??5.2析巧满试??

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
[1]低温燃料电池低铂催化剂的制备及性能研究[D]. 高海丽.华南理工大学 2011



本文编号:3016374

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