纳米多孔高熵合金的脱合金法制备及其电催化性能的研究

发布时间：2024-06-10 17:43

　　现代生活对化石燃料的使用过于依赖,而随着其带来的环境污染的日益严重,新能源也愈来愈受到人们的关注。以锂离子电池、燃料电池以及空气电池为代表的新能源的发展也不断进步。然而,催化剂一直也来都是限制燃料电池和金属空气电池发展的重要因素。过度依赖贵金属、催化剂稳定性差等因素严重影响了这些新能源技术的推广。开发出稳定性好同时尽可能少的使用贵金属的催化剂是目前相关研究的重点。由五种或者五种以上的合金元素按照等原子比或者相近的原子比合金化而形成的合金称作高熵合金。由于特殊的高熵效应、以及多组元带来的晶格畸变效应、迟滞扩散效应和鸡尾酒效应,使得高熵合金和传统合金存在很多性能上的差异,拥有一些优异或者独特的性质,如高强度、高硬度、良好的热稳定性、优异的耐磨和耐腐蚀性以及独特的电、磁、光、热等特性。但是目前对于高熵合金的研究主要还是围绕着结构材料领域的运用。通过引用脱合金法的方法将高熵合金制备到纳米级别。脱合金制备纳米多孔金属材料的原理是通过合金各组分电化学电极电势的不同,选择性腐蚀掉电极电位最低的活泼元素,剩下的稳定的元素便会扩散/自组装形成均匀双连续的纳米多孔金属结构。通过传统的熔炼方法和甩带技术将铝...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1氧还原反应过程示意图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-1.1氧还原反应概述1.1.1氧还原的机理目前人们对于氧还原反应（ORR）机理的认识还是非常有限，对ORR的研究也更多地是对于反应路径的研究。ORR在酸性电解液中，可能会发生以下几种情况：（1）O2,ad直接得到四个电子以及四个质子，发生还原反....

图1-2不同的表面形貌对氧还原反应的影响[5]

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-4-PtCuTi的活性增强机理进行了合理的解释。对于含有贵金属Pt的催化材料的改进近些年来也越来越受到人们的关注，通过科学家们的努力，降低贵金属的使用量的目标也越来越近了。图1-2不同的表面形貌对氧还原反应的影响[5]制备不含有贵金属Pt的催化剂也....

图1-3不同组分合金的ORR线性扫描伏安曲线

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-5-不仅仅局限于ORR催化剂的发现，还为在多维空间中探索发现新的催化材料开辟了一条新的有前途的途径。Zhang等人报道了大块的Ni-Fe-Mo-Co-Cr合金具有良好的抗腐蚀性和电催化水解产氢的性能，然而缺少对其组分效应和影响机制的研究。图1-3不....

图1-4IrCoNiPHNCs的制备流程示意图[15]

比例，可以控制材料各元素的组成。制备的材料具有很好的析氧反应催化活性。Feng等人[15]又研究报告了一种可控合成一类IrM（M=Co、Ni、CoNi）多金属多孔空心纳米晶（PHNCs）的方法，其利用Fe3+离子蚀刻基于Ir的多金属固体纳米晶得到，其制备过程如图1-4所示意。基于....

本文编号：3991678