雙中心MOFs衍生的Co-ZnO@CN納米材料作為電化學(xué)催化劑用于氧還原反應(yīng)的研究
本文選題:燃料電池 + 氧還原反應(yīng); 參考:《分子催化》2017年05期
【摘要】:采用水熱法合成了一系列的Co-Zn-MOF材料,隨后將其在高溫下熱解,采用自模板的方式得到雙中心MOFs衍生的Co-ZnO@CN納米催化劑.通過調(diào)節(jié)前驅(qū)體的比例和熱解溫度,優(yōu)化了制備Co-ZnO@CN納米催化劑的條件.利用粉末X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)對(duì)Co-ZnO@CN納米催化劑的結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征,采用掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散譜儀(EDS)考察了Co-ZnO@CN納米催化劑的形貌和表面化學(xué)元素的種類和組成.通過氧還原反應(yīng)(ORR)測(cè)試了催化劑的催化性能.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)熱解溫度為800℃,Co與Zn摩爾質(zhì)量之比為1∶2時(shí),所得到的Co-ZnO(1∶2)@CN-800納米催化劑的催化活性最高,其起始電勢(shì)和半波電勢(shì)分別為0.90和0.78 V,此外,通過計(jì)算表明該納米催化劑在氧還原反應(yīng)中氧分子還原過程遵循4e-反應(yīng)路徑.
[Abstract]:A series of Co-Zn-MOF materials were synthesized by hydrothermal method. Then they were pyrolyzed at high temperature. The Co-ZnO@CN nano catalysts derived from the dual center MOFs were obtained by self template. The conditions for the preparation of Co-ZnO@CN nano catalysts were optimized by adjusting the ratio of the precursors and the pyrolysis temperature. Powder X ray diffraction (XRD) and X ray light were used. The structure and surface chemical properties of the Co-ZnO@CN nano catalyst were characterized by electron spectroscopy (XPS). The morphology of the Co-ZnO@CN nano catalyst and the types and composition of the surface chemical elements were investigated by scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS). The catalytic performance of the catalyst was tested by the oxygen return reaction (ORR). The experimental results were tested. The results show that when the temperature of pyrolysis is 800, and the molar mass ratio of Co to Zn is 1: 2, the catalytic activity of Co-ZnO (1: 2) @CN-800 nano catalyst is the highest, and the starting potential and the half wave potential are 0.90 and 0.78 V respectively. In addition, it is shown that the oxygen reduction process of the nano catalyst follows the 4e- reaction path in the oxygen reduction process in oxygen reduction reaction.
【作者單位】: 西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)合成與污染控制四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(466768) 西華師范大學(xué)英才科研基金項(xiàng)目(463123);西華師范大學(xué)基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(416529)~~
【分類號(hào)】:O643.36;TB383.1
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 王麗娟;在石墨及聚酞菁化合物電極上氧還原的電催化[J];催化學(xué)報(bào);1988年01期
2 黃幼菊;李偉善;黃青丹;李偉;張慶龍;蔣臘生;;氫鉬青銅對(duì)鉑催化氧還原反應(yīng)的促進(jìn)作用[J];高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào);2007年05期
3 位辰先,田建華,梁寶臣,劉邦衛(wèi);制備條件對(duì)卟啉鈷氧還原催化性能的影響[J];天津理工學(xué)院學(xué)報(bào);2004年03期
4 孫曉然;李光躍;夏定國(guó);張立美;李釩;;均苯四甲酰亞胺橋聯(lián)的聚酞菁亞鐵的氧還原反應(yīng)(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2013年07期
5 左小剛;;硫酸鹽還原菌對(duì)陰極氧還原反應(yīng)的影響[J];新疆有色金屬;2013年05期
6 徐莉;林瑞;丁蕾;戴先峰;喬錦麗;;高溫處理對(duì)碳載吡啶鈷催化氧還原性能的影響[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2012年07期
7 陸兆鍔,張關(guān)永,鐘天耕,方國(guó)女;酸性噴淋石墨屑電極氧還原為過氧化氫研究[J];電化學(xué);1996年02期
8 王愛琴;任奇志;劉雙艷;麻曉霞;謝先宇;;熱處理溫度對(duì)鈷卟啉負(fù)載碳黑電催化劑的結(jié)構(gòu)及氧還原性能的影響[J];高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào);2009年04期
9 陸兆鍔,鍾天耕,張關(guān)永;聚鄰苯二胺膜電極上氧還原為過氧化氫[J];電化學(xué);1995年02期
10 李秀玲,欒積毅,武冬梅,史衛(wèi)國(guó),趙玉佳;聚四氨基酞菁鈷對(duì)氧還原的電催化性質(zhì)[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 閆晶;袁曉利;袁定勝;;氮摻雜石墨化介孔炭的制備及其氧還原性能[A];第30屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年
2 陳艷霞;;鉑和金電極上氧還原機(jī)理與動(dòng)力學(xué)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第23分會(huì):電催化與潔凈能源電化學(xué)轉(zhuǎn)化[C];2014年
3 張慧娟;李昊亮;李梅;鄧成成;楊俊和;;基于煙煤的無金屬氧還原催化劑研究[A];第一屆全國(guó)儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)大會(huì)摘要集[C];2014年
4 楊立軍;蔣雨霏;胡征;;開發(fā)在酸/堿性介質(zhì)中有高氧還原催化活性的碳基納米材料[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第37分會(huì):能源納米科學(xué)與技術(shù)[C];2014年
5 于亞楠;包淑娟;;非金屬(N、P、S)摻雜型石墨烯的氧還原催化性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第23分會(huì):電催化與潔凈能源電化學(xué)轉(zhuǎn)化[C];2014年
6 楊立軍;趙宇;馬延文;王喜章;胡征;;碳基無金屬氧還原電催化機(jī)理探究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年
7 楊植;聶華貴;肖助兵;魯焱琦;黃少銘;;納米碳基非貴金屬材料在電催化氧還原中的應(yīng)用研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第37分會(huì):能源納米科學(xué)與技術(shù)[C];2014年
8 韓傳龍;王勇;;含氮中空碳半球的制備及其催化氧還原反應(yīng)性能研究[A];第十四屆全國(guó)青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2013年
9 蔣雨霏;楊立軍;胡征;;硼氮共摻雜微結(jié)構(gòu)對(duì)碳納米管氧還原電催化性能的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第23分會(huì):電催化與潔凈能源電化學(xué)轉(zhuǎn)化[C];2014年
10 石晶晶;喬錦麗;;無金屬氮硫雙摻雜介孔碳氧還原催化劑的制備及其催化機(jī)理研究[A];2014中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)(第十二章)[C];2014年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 游誠(chéng)航;質(zhì)子交換膜燃料電池陰極高性能碳基非貴金屬氧還原催化劑的制備與研究[D];華南理工大學(xué);2015年
2 白佛;碳基/過渡金屬(Co、Cu)氧還原催化劑的制備及其電化學(xué)性能研究[D];吉林大學(xué);2016年
3 蔣雨霏;碳基無金屬氧還原電催化劑的設(shè)計(jì)及作用機(jī)理研究[D];南京大學(xué);2016年
4 孫濤;酸性介質(zhì)中新型非貴金屬氧還原催化劑的設(shè)計(jì)、性能及調(diào)控機(jī)制研究[D];南京大學(xué);2016年
5 周學(xué)俊;M-N_x/C類非貴金屬氧還原催化材料的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D];東華大學(xué);2016年
6 陽梅;氮摻雜碳材料的制備及其氧還原電催化性能研究[D];湘潭大學(xué);2016年
7 韓策;過渡金屬/雜原子摻雜納米碳材料制備及其電催化氧還原性能研究[D];東北師范大學(xué);2016年
8 張曉鳳;非貴金屬(氫)氧化物/石墨烯復(fù)合物的電化學(xué)合成及其對(duì)氧還原反應(yīng)催化性能[D];福建師范大學(xué);2016年
9 楊建;多巴胺摻雜的多元碳基催化劑設(shè)計(jì)與氧還原性能研究[D];河南大學(xué);2016年
10 袁文靜;幾種氮摻雜多孔碳材料的大量制備及其催化氧還原性能研究[D];安徽大學(xué);2017年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 王文心;鉑單原子層修飾型低溫燃料電池陰極氧還原催化劑的制備與性能研究[D];山東大學(xué);2015年
2 楊俊;吲哚類化合物修飾碳載鈷催化劑對(duì)氧還原催化作用的研究[D];浙江大學(xué);2015年
3 黃慧慧;新型碳基非貴金屬催化劑的可控制備及其高效氧還原性能研究[D];溫州大學(xué);2015年
4 劉林;空心碳球負(fù)載鐵、鈷納米材料在氧還原反應(yīng)中的應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年
5 王娟;離子液體作為鋰空氣電池電解質(zhì)的性能研究[D];太原理工大學(xué);2013年
6 金念;含氧石墨烯負(fù)載鉑基合金催化劑的氧還原反應(yīng)機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2014年
7 趙宏偉;鈷基氮摻雜碳納米管制備及電催化性能[D];遼寧科技大學(xué);2015年
8 張雅瓊;水熱摻氮與菜葉制氧還原反應(yīng)催化劑的研究[D];重慶大學(xué);2015年
9 楊慧娟;富氮氨基酸衍生碳材料的制備及其在電催化氧還原中的應(yīng)用[D];西北師范大學(xué);2015年
10 郇恒虎;金屬氧化物型催化劑空氣電極性能及制備工藝研究[D];大連海事大學(xué);2016年
,本文編號(hào):2097467
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2097467.html