过渡双金属磷化物@碳复合物担载PtP纳米晶体用于增强甲醇氧化性能

发布时间：2022-12-07 03:26

　　近年来,随着环境污染问题的日益突出以及化石燃料的日渐耗竭,人类急需开发清洁,廉价以及可再生的新能源以替代传统的化石燃料。在现已开发的新能源中,直接甲醇燃料电池（DMFCs）由于具有燃料来源丰富、环境友好、能量密度高等优点,因而受到研究者们的广泛关注。然而,DMFCs阳极催化剂催化活性低和稳定性差的弊端在较大程度上阻碍了其商业化进程。因此,如何调控催化剂组份,形态以及构建合适的催化剂载体以提高Pt催化甲醇氧化性能,仍然是DMFCs领域研究的热点课题。本论文在当前阳极催化剂发展现状的基础上,主要开展了以下研究工作:1.通过一步水热法,低温磷化和Na BH4还原法,在Ni Co2Px/C复合材料上担载蠕虫状Pt P纳米催化剂。TEM和EDS研究表明,过渡金属磷化物的加入导致了蠕虫状Pt P纳米晶体的产生,并且磷元素的存在及其含量对蠕虫状Pt P纳米结构的构建起着至关重要的作用。电化学测试表明,当n（Ni（NO3）2·6H2O）和n（Co（NO3）2·6H2O）的加入摩尔比为1:2,120℃下水热8 h后,所构建的Pt P-Ni Co2Px/C催化剂的质量比活性（1361 m A·mg-1Pt... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 DMFCs
        1.2.1 DMFCs的结构及工作原理
        1.2.2 DMFCs国内外研究现状
        1.2.3 DMFCs阳极催化剂商业化应用前需克服的难题
    1.3 阳极催化剂研究进展
        1.3.1 铂基电催化剂
        1.3.2 非铂基电催化剂
    1.4 催化剂载体研究进展
        1.4.1 常用的载体材料
        1.4.2 载体材料的改进
    1.5 催化剂制备方法
    1.6 本论文的研究意义及内容
2 实验材料和实验方法
    2.1 实验试剂与材料
    2.2 实验设备仪器
    2.3 实验部分
        2.3.1 工作电极的制备
        2.3.2 测试溶液的配制
        2.3.3 电化学性能测试
    2.4 催化剂的物相、形貌和结构表征
        2.4.1 扫描电子显微镜测试(SEM)
        2.4.2 场发射透射电子显微镜(TEM)
        2.4.3 X射线衍射测试(XRD)
        2.4.4 X射线光电子能谱
3 NiCo_2P_x/C复合物担载蠕虫状PtP纳米晶体用于增强甲醇氧化性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 水热时间对催化活性的影响
        3.3.2 钴盐和镍盐加入摩尔比对催化活性的影响
        3.3.3 催化剂的物相、形貌和结构表征
        3.3.4 催化剂电催化活性评价
    3.4 本章小结
4 FeCoPx/C复合物负载PtP催化剂用于增强甲醇电氧化
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 催化剂的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 水热时间对催化活性的影响
        4.3.2 铁盐和钴盐加入摩尔比对催化活性的影响
        4.3.3 催化剂的物相、形貌和结构表征
        4.3.4 催化剂电催化活性评价
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读硕士学位期间所获奖励
    C.学位论文数据集
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]改性碳纳米材料在低温燃料电池中的应用[J]. 董奇志,万汉生,曾文霞,余淑敏,郭灿城,余刚.  材料导报. 2017(09)
[2]通过载体提高燃料电池催化剂的稳定性[J]. 谢小红,魏子栋.  电化学. 2015(03)
[3]直接甲醇燃料电池铂基阳极催化剂碳载体发展[J]. 杨民力.  材料导报. 2010(07)
[4]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)
[5]直接甲醇燃料电池在笔记本电脑中的应用[J]. 张健,尹鸽平,赖勤志.  电池工业. 2007(03)
[6]低温燃料电池担载型贵金属催化剂[J]. 李文震,孙公权,严玉山,辛勤.  化学进展. 2005(05)
[7]我国燃料电池发展概况[J]. 陆天虹,孙公权.  电源技术. 1998(04)

博士论文
[1]基于富氮多孔碳载体的结构设计和甲醇电催化特性研究[D]. 张均.重庆大学 2016
[2]直接甲醇燃料电池阳极Pt基催化剂可控合成及性能研究[D]. 初园园.哈尔滨工业大学 2011
[3]低温直接醇类燃料电池阳极催化剂研制[D]. 周卫江.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2003
[4]直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究[D]. 刘以成.清华大学 2002

硕士论文
[1]直接甲醇燃料电池阳极催化层的研究[D]. 俞耀伦.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2006



本文编号：3712147