基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究

发布时间：2020-12-30 16:37

　　20世纪以来,化石燃料得到了广泛应用,在提高人类生活质量的同时,也造成了严重的环境污染。直接甲醇燃料电池是一种新型清洁型能源,具有环境友好,能量转化效率高等优点。并且,直接甲醇燃料电池的燃料是可以再生的。在直接甲醇燃料电池的研究和商业化进程中,还存在着一些问题需要解决,现在商用的电催化剂易中毒、成本高,而且催化活性比较低。本文通过对石墨烯类材料进行打孔、负载、掺杂等一系列修饰,制备了一系列新型的催化剂载体,然后以贵金属铂作为电催化剂主体,制备了几种新型电催化剂。并通过原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）,X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射和电化学测试等方法,研究了催化剂的形貌、结构和电化学性质。主要实验内容如下:1.使用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯（GO）。在GO基础上,利用H₂O₂的刻蚀作用制备了多孔氧化石墨烯（PGO）;另外,用H₂O₂作为刻蚀剂,同时加入浓氨水作为氮源,制备了氮掺杂多孔氧化石墨烯（NPGO）。使用SEM、AFM、XPS和TEM... 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

酸性介质中甲醇燃料电池的运行过程

4图 1.2 阳极上甲醇氧化的过程[15]Figure 1.2 Methanol oxidation process on anode甲醇电催化氧化的三个平行路径。所有这些路径均包括两个剥离和氧化[16]。本文下面对各种过程进行了详细说明。程会产生吸附中间体：t-CH2OH + H++ e Pt2–CHOH + H+

GO 破碎 10 分钟后的上层和下层样品的 AFM 图；(c)和（d）GO 破品的 AFM 图；(e)和（f）GO 破碎 30 分钟后的上层和下层样品的 AFM diagrams of the upper and lower samples after GO crushing fos of upper and lower samples after 20 minutes of GO crushing；(e) anof upper and lower samples after GO crushing for 30 minutes

【参考文献】：
期刊论文
[1]掺硼金刚石电极电催化氧化酚类有机物的取代基效应[J]. 何亚鹏,陈荣玲,王超男,李红东,黄卫民,林海波.  物理化学学报. 2017(11)



本文编号：2947958