DMFC阳极TiO 2 载Pt催化剂的制备及电催化性能研究
发布时间：2022-01-04 08:30
直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell,DMFC）具有较高的能量转换效率和环境友好等优点,在便携式电子产品及车载动力领域有着良好的应用前景。Pt基催化材料是目前对甲醇氧化最为有效的DMFC阳极催化剂。但Pt基催化剂易被甲醇氧化的中间产物所毒化而导致催化效率低,以及活性组分在制备过程中的团聚所导致的催化剂利用率低,是阻碍DMFC商业化的原因之一。在保持用量的前提下,如何提高Pt基负载型催化剂的活性及利用率是DMFC研究的重要方面之一。本文以Pt为活性组分,TiO2为载体,Ti片为基底,通过优化制备过程以及对载体进行功能化设计,采用热解法制备TiO2载Pt催化剂（Pt/TiO2/Ti）,并对其物相形貌和电催化性能进行了表征。基于TiO2材料的光催化特性,本文同时还考虑了光照对上述催化剂性能的影响。具体研究内容如下:（1）通过在Pt的前驱液中添加羟丙基纤维素（Hydroxy Propyl Cellulose,HPC）或羟丙基甲基纤维素（Hydroxypropyl Methyl...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DMFC的工作原理图
重庆理工大学硕士学位论文种，利于毒中间产物的清除[70]。Fan[52]等采用由二维纳构的 SnO2团状物（Hierarchical Structure SnO2，HS-SnO制备出 Pt/HS-SnO2催化剂。相比商用 Pt/C，由于 HS-S形貌对活性组分的促进作用，促使 Pt 能释放出更多的活现出更优的催化性能。体形貌对催化剂性能的影响，Zhang[71]等采用水热法合rod，n-SnO2）以及由 SnO2纳米棒所构成的花状 SnO2（Flo1.3 所示）载体，然后将 Pt 颗粒沉积其上而获得 Pt/n-S者认为，除电子效应和双功能机理外，f-SnO2载体的多维射状通道对传质和液封效应的极大改善，是 Pt/f-SnO2的 Pt/C 的原因。
图 1.4 Mo2C 纳米管的透射电镜图[90]Figure.1.4 TEM images of Mo2Cnanotubes[90]化物的金属氮化物载体有 TiN、CrN、VN、NbTiN、TiMoN的一类金属氮化物载体。Patel[91]等通过低温氨解 TiCl4的28m2/g 的 TiN 载体，然后采用溶胶凝胶法将粒径为 3-5 n上而获得 PtRu/TiN 催化剂。测试结果显示，该催化剂 PtRu/C（JM）的 1.7 倍和 2 倍，其对 MOR 的催化活性相时，在长达 24 小时的计时电流测试中，PtRu/C（JM）在%，而PtRu/TiN的损失仅为7%，表现出良好的稳定性。另的单电池的峰值功率密度达到了 32.6 mW/cm2（0.55V）化剂提高了 56%。究其原因，PtRu/TiN 催化剂活性的提导电性、助催化作用以及与 PtRu 活性组分间的强相互作
【参考文献】：
期刊论文
[1]中空树枝状三氧化钨载铂催化剂对甲醇的电催化氧化性能研究[J]. 周阳,胡仙超,刘喜慧,屈慧男,温和瑞,余长林. 燃料化学学报. 2015(02)
[2]石墨烯制备新技术及其在燃料电池催化剂中的应用[J]. 谭习有,黎华玲,彭洪亮,钟轶良,廖世军. 化工进展. 2013(S1)
[3]直接甲醇燃料电池Pt基阳极催化剂的研究进展[J]. 王宗花,史国玉,夏建飞,张菲菲,夏延致,李延辉,夏临华. 化学学报. 2013(09)
[4]直接甲醇燃料电池关键材料与技术[J]. 王新东,谢晓峰,王萌,刘桂成,苗睿瑛,王一拓,阎群. 化学进展. 2011(Z1)
[5]直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展[J]. 罗远来,梁振兴,廖世军. 催化学报. 2010(02)
[6]直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展[J]. 鞠剑峰,吴东辉. 化工进展. 2009(04)
[7]直接甲醇燃料电池PtSn/C催化剂对甲醇氧化的电催化活性[J]. 陈玲,李晶晶,栾晓东,叶锋,王新东. 北京科技大学学报. 2007(10)
[8]四元甲醇氧化电催化剂的组合化学法筛选[J]. 孙延先,尹鸽平,褚德威. 电源技术. 2006(04)
[9]燃料电池概述[J]. 刘建国,孙公权. 物理. 2004(02)
[10]燃料电池现状与未来[J]. 衣宝廉. 电源技术. 1998(05)
本文编号：3568041
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DMFC的工作原理图
重庆理工大学硕士学位论文种，利于毒中间产物的清除[70]。Fan[52]等采用由二维纳构的 SnO2团状物（Hierarchical Structure SnO2，HS-SnO制备出 Pt/HS-SnO2催化剂。相比商用 Pt/C，由于 HS-S形貌对活性组分的促进作用，促使 Pt 能释放出更多的活现出更优的催化性能。体形貌对催化剂性能的影响，Zhang[71]等采用水热法合rod，n-SnO2）以及由 SnO2纳米棒所构成的花状 SnO2（Flo1.3 所示）载体，然后将 Pt 颗粒沉积其上而获得 Pt/n-S者认为，除电子效应和双功能机理外，f-SnO2载体的多维射状通道对传质和液封效应的极大改善，是 Pt/f-SnO2的 Pt/C 的原因。
图 1.4 Mo2C 纳米管的透射电镜图[90]Figure.1.4 TEM images of Mo2Cnanotubes[90]化物的金属氮化物载体有 TiN、CrN、VN、NbTiN、TiMoN的一类金属氮化物载体。Patel[91]等通过低温氨解 TiCl4的28m2/g 的 TiN 载体，然后采用溶胶凝胶法将粒径为 3-5 n上而获得 PtRu/TiN 催化剂。测试结果显示，该催化剂 PtRu/C（JM）的 1.7 倍和 2 倍，其对 MOR 的催化活性相时，在长达 24 小时的计时电流测试中，PtRu/C（JM）在%，而PtRu/TiN的损失仅为7%，表现出良好的稳定性。另的单电池的峰值功率密度达到了 32.6 mW/cm2（0.55V）化剂提高了 56%。究其原因，PtRu/TiN 催化剂活性的提导电性、助催化作用以及与 PtRu 活性组分间的强相互作
【参考文献】：
期刊论文
[1]中空树枝状三氧化钨载铂催化剂对甲醇的电催化氧化性能研究[J]. 周阳,胡仙超,刘喜慧,屈慧男,温和瑞,余长林. 燃料化学学报. 2015(02)
[2]石墨烯制备新技术及其在燃料电池催化剂中的应用[J]. 谭习有,黎华玲,彭洪亮,钟轶良,廖世军. 化工进展. 2013(S1)
[3]直接甲醇燃料电池Pt基阳极催化剂的研究进展[J]. 王宗花,史国玉,夏建飞,张菲菲,夏延致,李延辉,夏临华. 化学学报. 2013(09)
[4]直接甲醇燃料电池关键材料与技术[J]. 王新东,谢晓峰,王萌,刘桂成,苗睿瑛,王一拓,阎群. 化学进展. 2011(Z1)
[5]直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展[J]. 罗远来,梁振兴,廖世军. 催化学报. 2010(02)
[6]直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展[J]. 鞠剑峰,吴东辉. 化工进展. 2009(04)
[7]直接甲醇燃料电池PtSn/C催化剂对甲醇氧化的电催化活性[J]. 陈玲,李晶晶,栾晓东,叶锋,王新东. 北京科技大学学报. 2007(10)
[8]四元甲醇氧化电催化剂的组合化学法筛选[J]. 孙延先,尹鸽平,褚德威. 电源技术. 2006(04)
[9]燃料电池概述[J]. 刘建国,孙公权. 物理. 2004(02)
[10]燃料电池现状与未来[J]. 衣宝廉. 电源技术. 1998(05)
本文编号：3568041
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