發(fā)布時間：2021-10-19 01:07

　　在大氣污染日益嚴重、能源不斷消耗的今天,新能源、可持續(xù)再生能源越來越受到大家的重視。在眾多的能源轉(zhuǎn)換和存儲技術(shù)當中,燃料電池作為一種潛在的、無污染的、可持續(xù)的清潔能源受到廣泛的關(guān)注。然而,目前作為電極催化劑的鉑基材料由于其高昂的價格以及鉑金屬在自然界中的稀有性使其的大規(guī)模商業(yè)化受到了很大的限制。除此之外,傳統(tǒng)的催化劑對鉑的利用率很低,基本上只有表層的鉑基材料參與了反應(yīng),大大降低了動力學反應(yīng)速率。對于金屬納米材料來說,尺寸是影響其催化性能的一個重要的因素。通過減小鉑基納米材料的尺寸可以提高其利用率,從而減少鉑基催化劑的用量,進一步的降低催化劑的價格。值得一提的是,當鉑的尺寸減小到原子級別時,其性能在一些情況下比粒子、納米簇的性能更好。但是穩(wěn)定的鉑單原子一般需要載體材料來支撐,而氮摻雜碳材料作為一種對電催化性能有促進作用的材料常被選作金屬載體材料,相關(guān)研究表明氮摻雜碳材料起作用的是與氮原子相鄰的碳原子。鈀,作為一個與鉑相鄰且同族的元素,與鉑有著很多相似的化學性質(zhì)。與鉑相比,鈀的價格相對較便宜,在自然界中豐度也更高。因此研究鈀基材料在燃料電池上的應(yīng)用以期在類似催化性能的條件下減少催化劑的成本... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

燃料電池示意圖

鉑、鈀基納米材料的可控合成及其在燃料大部分 PEMFC 的陽極與陰極的催化劑是鉑基材料，多以負載形式存在。下面根據(jù)之前 PEMFC 對催化劑的要求，分別從四鉑基材料作為電化學反應(yīng)的催化劑。的角度考慮： 的陽極發(fā)生的是 HOR。圖 1.2 給出的是析氫反應(yīng)所需的電流應(yīng)過程中形成的金屬-氫鍵強度的火山圖，不難看出 Pt 在眾多性[25]。與 ORR 相比，HOR 很迅速，Pt 的負載量要低很多。

圖 1.3 氧還原活性與不同的金屬和單個 O 原子結(jié)合能火山圖 ORR 機理的分析中，我們可以看到其主要分為兩個步驟，催式）然后再與 OH 結(jié)合，圖 1.4 是氧還原活性與不同的金屬和在眾多金屬中，Pt 依舊是活性最好的一個。


本文編號：3443859