基于双配体MOF衍生的铁基电催化剂的制备及其氧还原性能的研究

发布时间：2023-10-15 17:09

　　近年来,燃料电池及金属-空气电池中氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)动力学缓慢,从而极大地限制了基于ORR器件的大规模应用。即使目前已商业化的铂、钯及其合金等贵金属电催化剂能达到美国能源部的应用指标,然而高成本、稀储量等劣势也使得这类贵金属ORR催化剂不利于大规模的推广。因而开发低成本、丰富度高、性能佳且稳定性优的非贵金属ORR电催化剂具有重要的应用价值意义。当前金属有机框架聚合物(Metal organic framework,MOF)中一种特殊的沸石咪唑结构(Zeolitic Imidazolate Framework,ZIF)材料由于其结构可调、限域效应等优势受到许多研究者的关注,但是其极易发生团聚,同时微孔特征严重阻碍了反应的传质过程。基于此,本论文采用双配体策略,制备了一系列具有活性高且稳定性优良的非贵金属铁基ORR电催化剂,具体研究内容如下:(1)为了调节ORR催化剂反应活性位点密度及其稳定性,本章节采用双配体策略合成了一系列非贵金属基Fe-N/CCpur ORR电催化剂。在经过配体调节后,可有效调控Fe-N/Ccpur的催化剂的孔结构...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氧还原反应及其应用
        1.2.1 氧还原反应简介
        1.2.2 氧还原反应的应用
    1.3 氧还原电催化剂
        1.3.1 贵金属电催化剂
        1.3.2 非贵金属电催化剂
        1.3.3 非金属电催化剂
    1.4 本论文的选题意义和主要研究内容
第二章 双配体型Fe-N/C_Cpur催化剂的制备及其ORR性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 Fe-N/C_Cpur催化剂的制备
        2.2.4 Fe-N/C_Cpur催化剂电化学性能测试
    2.3 Fe-N/C_Cpur催化剂的表征结果与讨论
    2.4 Fe-N/C_Cpur催化剂的氧还原性能的研究
    2.5 催化剂电池组装及性能测试方法
    2.6 本章小结
第三章 双配体型Fe-N/C_Dpyr催化剂的制备及其ORR性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 Fe-N/C_Dpyr催化剂的制备
        3.2.4 Fe-N/C_Dpyr催化剂电化学性能测试
    3.3 Fe-N/C_Dpyr催化剂的表征结果与讨论
    3.4 Fe-N/C_Dpyr催化剂的氧还原性能的研究
    3.5 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件



本文编号：3854314