天然資源的短缺和空氣污染的加劇,人們對(duì)新型能源的需求越來(lái)越迫切。燃料電池因其能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)勢(shì)而受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。但從燃料電池的原理提出至今已經(jīng)過(guò)去了200多年,仍然沒有被大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用,主要的原因是燃料電池的發(fā)電成本過(guò)高,經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的火力發(fā)電。其中,催化劑成本占到了總成本的三分之一。燃料電池催化劑分為陰極催化劑和陽(yáng)極催化劑,陰極催化劑的使用量是陽(yáng)極的五倍,且是燃料電池的發(fā)電效率的控制因素�，F(xiàn)階段的商用陰極催化劑材料是貴金屬鉑基催化劑,鉑基催化劑不僅成本高,而且穩(wěn)定性差,使用壽命短。因此尋找更加合適的催化劑是解決燃料電池規(guī)�；瘧�(yīng)用問題的關(guān)鍵,摻雜碳材料就是很有潛力的催化劑材料之一。但目前摻雜碳材料的催化性能相較于鉑基催化劑還有一定差距,提升摻雜碳材料的催化性能成為了目前研究的重點(diǎn)。本文采用熱絲化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備了摻硼非晶碳薄膜,并通過(guò)空氣氧化的方法增加了碳薄膜的孔隙率和比表面積。研究了空氣氧化工藝參數(shù)對(duì)摻硼非晶碳薄膜的物理結(jié)構(gòu)和電催化性能的影響規(guī)律,并將經(jīng)過(guò)空氣氧化處理后摻硼非晶碳薄膜的催化性能與商業(yè)Pt/C催化劑進(jìn)行了對(duì)比。得到以下幾... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 燃料電池
        1.2.1 燃料電池簡(jiǎn)介
        1.2.2 燃料電池分類
    1.3 堿性燃料電池陰極氧還原反應(yīng)
        1.3.1 氧還原反應(yīng)
        1.3.2 鉑基催化劑
        1.3.3 非鉑基催化劑
        1.3.4 多孔摻硼碳材料
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 自上而下法
        1.4.2 自下而上法
    1.5 研究意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)與分析方法
    2.1 摻硼非晶碳薄膜的制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.3 襯底預(yù)處理
        2.1.4 沉積工藝
    2.2 薄膜的空氣氧化處理
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)流程
        2.2.3 空氣氧化工藝參數(shù)
    2.3 材料的表征
        2.3.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.2 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.3.3 X射線衍射（XRD）
        2.3.4 拉曼光譜（Raman）
        2.3.5 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）
        2.3.6 X射線光電子能譜（XPS）
        2.3.7 電化學(xué)測(cè)試
3 氧化溫度對(duì)摻硼非晶碳薄膜的影響
    3.1 不同溫度氧化處理后摻硼非晶碳薄膜的形貌與結(jié)構(gòu)
        3.1.1 摻硼碳薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌
        3.1.2 不同氧化溫度下BDAC膜的形貌
        3.1.3 不同溫度氧化下BDAC膜的XRD分析
        3.1.4 不同氧化溫度下BDAC膜的Raman分析
        3.1.5 不同氧化溫度下BDAC膜的FT-IR分析
        3.1.6 不同氧化溫度下BDAC膜的XPS分析
    3.2 不同溫度氧化處理后摻硼非晶碳薄膜的電催化性能
        3.2.1 不同氧化溫度下BDAC膜的CV分析
        3.2.2 不同氧化溫度下BDAC膜的電化學(xué)活性面積分析
        3.2.3 不同氧化溫度下BDAC膜的LSV分析
    3.3 本章小結(jié)
4 氧化時(shí)間對(duì)摻硼非晶碳薄膜的影響
    4.1 不同時(shí)間氧化處理后摻硼非晶碳薄膜的形貌與結(jié)構(gòu)
        4.1.1 不同氧化時(shí)間下BDAC膜的SEM分析
        4.1.2 不同氧化時(shí)間下BDAC膜的Raman分析
    4.2 不同時(shí)間氧化處理后摻硼非晶碳薄膜的電催化性能
        4.2.1 不同氧化時(shí)間下BDAC膜的CV特性
        4.2.2 不同氧化時(shí)間下BDAC膜的LSV特性
    4.3 BDAC膜的抗甲醇性分析
    4.4 BDAC膜的穩(wěn)定性分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：2933665