基于聚多巴胺螯合衍生的电催化剂的制备与性能研究

发布时间：2021-06-07 09:19

　　氢能是可再生能源蓝图中的重要组成部分,而电解水制氢和氢氧燃料电池是氢能应用中的两大决定性器件,形成一个清洁能源循环模式。析氧反应（oxygen evolution reaction,OER）、析氢反应（hydrogen evolution reaction,HER）和氧还原反应（oxygen reduction reaction,ORR）是上述两类能源器件中的重要半反应,但由于其动力学迟缓,均需要使用昂贵的贵金属催化剂,如ORR和HER最好的催化剂是Pt/C,而OER普遍使用IrO₂/RuO₂催化剂;而贵金属资源有限、成本较高,限制了其大规模应用。为了解决这一困难,学术界产业界进行了大量深入研究,一方面通过降低催化剂中贵金属负载量、提高催化活性和稳定性来缓解对贵金属的依赖,另一方面着力发展非贵金属催化剂。本文以仿生聚多巴胺（PDA）为通用前驱体,利用其对过渡金属离子的螯合能力,开发了一种简便有效的合成方法,制备了几种过渡金属-碳复合催化剂并对其电催化活性进行了系统的研究,主要工作如下:（1）制备了负载MnFe₂O

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

氧还原反应机理过程示意图

图 1.2 氮掺杂石墨烯的合成示意图[78]在前面提到的 M-N-C 过渡金属电催化剂具有优异的催化活性和稳定性是应用前景的。在该类催化剂中，氮掺杂的碳基底不仅支持着活性金属物种也扮演着催化活性位点的角色。研究表明理想的氮掺杂碳基底的石墨化程很高，具有很好的导电性，并且碳基底的结构上应存在缺陷能利于活性位

图 2.1 典型的氧还原极化曲线[77]转移数（n）的计算tecky-Levich (K-L)方程可以计算催化剂催化 ORR 发生过方程如下1 =11


本文编号：3216313