纳米多孔电催化剂的制备以及其氧还原和氮还原性能研究
发布时间：2022-01-02 09:09
随着化石能源的危机和环境污染问题日益严重,开发新型高效清洁能源迫在眉睫。燃料电池（Fuel cell）是一种可以将化学能直接转化为电能的化学装置,它是继水力、热能和原子发电之后的第四种发电技术;并且其产物仅仅是水和热量,逐渐成为了最受关注的能源转换技术之一。催化剂在阴极中氧气还原反应中的活性和稳定性在燃料电池系统是至关重要的。因此,开发和制备高效稳定低铂氧还原催化剂引起了研究者越来越多的关注。另一方面,NH3是当代社会中最常见的工业化学品之一,且已被用于农业等重要领域。在工业中,NH3由N2和H2在高温高压下由Fe基催化剂合成,消耗世界能源供应量的1%以上,并产生大量化石燃料衍生的CO2。由于N≡N键裂解的高能垒,N2的固定极其困难,为了在温和条件下合成NH3并降低其能量消耗,已经进行了许多努力以开发将N2固定到NH3的替代途径。从N2的电化学还原合成NH3<...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
元素价格（单位为$/千克）与年产量（单位为千克/年）
元素价格（单位为$/千克）与年产量（单位为千克/年）。图片来自re1-1. Price of the elements (in $/ kg) versus their annual production (in中另一个丰富元素是氮，无机和有机氮化合物在许多生物出地位。在自然界中，如图 1-2 所示，氮的无机合成由称氮气还原的产物为氨气，是当代社会中最常见的工业化学业，塑料和纺织工业中具有很强的立足点，还能提供稳定氮（N2）的可用性是无限的（其丰度为 78％），于是充分界经济的重点。
第一章 绪论径，也可能为 2 电子途径[3]-[7]。2 电子途径过程，部分 O2还原产生过氧化氢（H2O2），*OHH 作为中间体；4 电子途径反应过程，氧气完全还原产生水[5]。通常，是否需要考虑结合和解离机制，取决于 O2分子在还原之前是否解离。结合机制涉及了 3 种不同的中间产物，分别是*OOH、*O 和*OH，而解离机制仅仅涉及两种中间产物，*O 和*OH。222O +2( H+e)→HO+ E0=0.70 V （1-1）222O +2( H+e)→*OOH+(H+e)→HO+ + （1-2）OHeHO22+4( +)→2+ E0=1.23 V （1-3）电催化剂的电流取决于还原的速率，同时也取决于电流依赖的活性能量壁垒。然而，特别是金属表面上的 ORR，电子-质子从水合氢转变成 O2是非常容易的，大部分能量来自于中间体的能量。
本文编号：3563904
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
元素价格（单位为$/千克）与年产量（单位为千克/年）
元素价格（单位为$/千克）与年产量（单位为千克/年）。图片来自re1-1. Price of the elements (in $/ kg) versus their annual production (in中另一个丰富元素是氮，无机和有机氮化合物在许多生物出地位。在自然界中，如图 1-2 所示，氮的无机合成由称氮气还原的产物为氨气，是当代社会中最常见的工业化学业，塑料和纺织工业中具有很强的立足点，还能提供稳定氮（N2）的可用性是无限的（其丰度为 78％），于是充分界经济的重点。
第一章 绪论径，也可能为 2 电子途径[3]-[7]。2 电子途径过程，部分 O2还原产生过氧化氢（H2O2），*OHH 作为中间体；4 电子途径反应过程，氧气完全还原产生水[5]。通常，是否需要考虑结合和解离机制，取决于 O2分子在还原之前是否解离。结合机制涉及了 3 种不同的中间产物，分别是*OOH、*O 和*OH，而解离机制仅仅涉及两种中间产物，*O 和*OH。222O +2( H+e)→HO+ E0=0.70 V （1-1）222O +2( H+e)→*OOH+(H+e)→HO+ + （1-2）OHeHO22+4( +)→2+ E0=1.23 V （1-3）电催化剂的电流取决于还原的速率，同时也取决于电流依赖的活性能量壁垒。然而，特别是金属表面上的 ORR，电子-质子从水合氢转变成 O2是非常容易的，大部分能量来自于中间体的能量。
本文编号：3563904
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