MOF为前驱体的低铂氮化钛纳米管和杂原子催化剂对甲醇电催化性能的研究

发布时间：2021-11-19 05:53

　　尽管直接甲醇燃料电池（DMFC）正在蓬勃发展,但它们仍然面临着低迷的局面,包括稀有的贵金属资源,由于一氧化碳的存在使Pt容易中毒从而导致催化活性低等。商业Pt/C催化剂在长期的运行过程中,由于Pt与C之间的物理吸附作用较弱导致催化剂容易出现腐蚀现象,且Pt颗粒易于团聚而导致失活。为了加速DMFC的商业化,研究人员致力于合成高效且稳定的催化剂,从而产生了一系列先进的研究成果。本文中,首次制备了源自Ce-有机金属框架（MOF）的新型Pt-Ce O₂/Ti N纳米管（Ti N NTs）催化剂和硼氮碳共掺杂的纳米管（BNC NTs）并将其作为负载Pt的载体。对载体及催化剂进行了扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,氮吸附/解吸比表面积测试（BET）,拉曼测试（Raman）和电化学测试以表征催化剂。与Pt/C催化剂相比,催化剂Pt-Ce O₂/Ti N NTs的电化学测试表明其甲醇电催化性能更加优异,具有更高的抗CO中毒能力。XRD表明成功制备了以Ce-MOF为前驱的复合载体Ce O₂/Ti N... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Ce-MOF的SEM图（a-b）和CeO2（Ⅰ）（c）

22图3-2CeO2/TiNNTs的SEM图Fig.3-2SEMfiguresofas-preparedCeO2/TiNNTs.3.3.1.2XRD图谱分析以Ce-MOF为前驱体的复合载体CeO2/TiNNTs的XRD图如图3-2（a）所示，合成的复合载体CeO2/TiNNTs在2θ为37.2°、43.3°、62.9°、75.4°和79.3°分别与面心立方型TiN（标准卡片号为No.38-1420）的不同晶面一一对应，具体分析见表3-1。在27.5°、33.0°、47.4°、56.3°出现的峰位置对应的是立方型CeO2（标准卡片号为No.43-1002）。而且观察可知，XRD测试结果中没有其他杂质峰，这表明制备的复合载体中含有CeO2/TiNNTs且不含有杂质。推测由于Ce-MOF的含量较少，导致样品中CeO2的标准峰较为微弱，为了验证这个推测，将一定量的Ce-MOF单独在NH3氛围下处理后得到的CeO2（Ⅰ）进行了XRD测试，其2θ角度出现的峰位置与立方型CeO2（标准卡片号为No.43-1002）的峰位置一一对应，这证明了上述猜测。

第三章Pt-CeO2/TiNNTs的制备及其甲醇电催化氧化性能23图3-3CeO2/TiNNTs和CeO2（Ⅰ）的XRD图Fig.3-3XRDpatternsofas-preparedCeO2/TiNNTsandCeO2(Ⅰ).表3-12θ与面心立方型TiN（标准卡片号为No.38-1420）的对应关系Table3-1Correspondencebetween2θandface-centeredcubicTiN(standardcardnumberisNo.38-1420)3.3.1.3TEM图谱分析2θ面心立方型TiN（标准卡片号为No.38-1420）的不同晶面37.2°（111）43.3°（200）62.9°（220）75.4°（311）79.3°（222）


本文编号：3504423