碳负载铜基电催化材料的制备及氧还原性能研究

发布时间：2024-01-19 14:57

　　氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)是燃料电池的速率控制步骤,其动力学过程缓慢,需要催化剂来降低其过电势。目前,商业铂碳(Pt/C)作为燃料电池的阴极氧还原催化剂具有优异的性能,但由于其价格昂贵,易被一氧化碳和甲醇毒化等缺点大大限制了Pt/C在燃料电池中的大规模商业化应用。因此,寻求一种高效、稳定、廉价的非贵金属氧还原催化剂对于推动燃料电池的发展具有重要的意义。近年来,铜(Cu)由于其来源广、电导率高、性质稳定等特点被广泛应用于各种催化反应。同时,Cu在理论计算上具有非常优异的氧还原活性,但实验上测得的氧还原性能却低于理论计算的结果。针对与此,为了能够制备出具有更高氧还原活性的电催化剂,本论文主要针对碳材料负载的单金属Cu,双金属Cu-Zn及Cu-Ni复合催化剂,从催化剂前驱体的设计与制备、前驱体碳化温度、催化剂的结构与形貌、ORR催化性能等方面展开系统研究,阐明催化剂可能的活性位点和ORR催化机理,主要研究内容与结果如下:(1)采用金属有机骨架(MOFs)衍生的方法合成N/C负载双金属Cu-Zn催化剂(Cu-Zn-N/C)。Cu-Zn-N/C催化剂...

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【学位级别】：硕士

本文编号：3880000