Pt-Sn/Graphene-N对乙醇电催化氧化性能的研究

发布时间：2021-02-24 19:52

　　直接乙醇燃料电池具有高的能量密度、适宜的工作温度、较高的环境友好度、易于装卸等优点，有望应用于便携式电器的电源，已经引起了广泛的研究兴趣。其中，乙醇电催化氧化反应所使用的催化剂主要是贵金属Pt，为了提高催化剂Pt的CO耐受性，一般还会掺入Ru、Ni、Au、Pb、Sn等其他过渡元素，形成二元或三元合金催化剂。为了将其进一步地推向商业化，较低成本的Sn作为第二金属与Pt共同作为催化剂具有巨大的研究价值。在催化剂的载体方面，石墨烯凭借其大的比表面积、高的电子传输率等优点，被认为作为催化剂载体可以促使催化剂更好地发挥其电催化性能。但是，当载体材料石墨烯表面的含氧官能团被完全还原时，会引起石墨烯的片层的重新堆叠导致比表面积的减小；而其表面的含氧官能团被部分还原时，又会引起导电性较差的问题；另外，由于催化剂金属纳米颗粒易于团聚而引起的催化效率低下，也是阻碍其商业化的关键问题。为了提高贵金属催化剂的催化活性，同时减少铂的使用量以节约成本，本实验使用氮掺杂石墨烯负载Pt-Sn纳米颗粒作为催化剂，并对直接乙醇燃料电池的电化学性能进行研究。本实验采用的制备氧化石墨烯的方法是改进的Hummers法，再使用水... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 燃料电池的研究进展
        1.1.1 燃料电池的发展过程
        1.1.2 燃料电池的特点
        1.1.3 直接乙醇燃料电池
        1.1.4 直接乙醇燃料电池的发展历程
        1.1.5 直接乙醇燃料电池的工作原理
    1.2 阳极催化剂
        1.2.1 一元催化剂
        1.2.2 二元催化剂
    1.3 催化剂载体
        1.3.1 石墨烯的制备
        1.3.2 石墨烯作为载体
        1.3.3 共价键功能化的石墨烯作为载体
        1.3.4 非共价键功能化的石墨烯作为载体
        1.3.5 掺杂功能化的石墨烯作为载体
        1.3.6 氮掺杂的石墨烯作为载体
    1.4 本课题的意义和研究内容
第二章 实验
    2.1 实验原材料
    2.2 实验仪器
    2.3 氧化石墨烯的制备
    2.4 Pt-Sn/G-N 的制备
    2.5 测试与表征
        2.5.1 X 射线衍射仪
        2.5.2 X 射线光电子能谱
        2.5.3 透射电子显微镜
        2.5.4 电化学工作站
第三章 结果与讨论
    3.1 XRD 谱图分析
    3.2 XPS 谱图分析
    3.3 TEM 测试分析
    3.4 电化学性能分析
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型高效清洁能源——燃料电池[J]. 丁常胜,苗鸿雁.  陕西科技大学学报. 2004(05)
[2]聚合物燃料电池的研史与开发[J]. 陈延禧,黄成德,孙燕宝.  电池. 1999(06)



本文编号：3049869