近年來,直接乙醇燃料電池（DEFCs）受到科研工作者的廣泛關(guān)注。其陽極反應(yīng)為乙醇電氧化（EOR）,相關(guān)研究熱點(diǎn)為:一是傳統(tǒng)鉑（Pt）基催化劑價(jià)格高昂,鈀（Pd）基催化劑或可替代;二是EOR C1路徑選擇性過低,而銠（Rh）基催化劑有望解決此難點(diǎn)。于此,本論文工作首先設(shè)計(jì)制備了一系列Pd基EOR催化劑,后又開展了Rh表面EOR催化反應(yīng)機(jī)制研究。主要內(nèi)容如下:一.堿性介質(zhì)中乙醇電氧化的高活性Pd基催化劑的創(chuàng)制首先,我們成功制備了Ni、P低摻雜（Ni含量低至0.1%⁰.29%（w）;P摻雜量低至0.03⁰.05%（w））的Pd-Ni-P/C三元合金催化劑,其中Pd-Ni-P/C-pH=10的EOR催化活性相對(duì)商業(yè)化Pd/C提升了2.68倍。其次,在高分散的PdCu/C催化劑上,伏安法去合金化有效調(diào)制了催化劑的電子和幾何結(jié)構(gòu),其中Pd₂Cu₁/C-DA15獲得了最優(yōu)EOR活性,是商業(yè)化Pd/C的4.6倍。最后,制備出低摻雜B的PdB/C催化劑,其EOR的質(zhì)量活性高達(dá)ca.4018 mA mg _Pd... 

【文章來源】：西南民族大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

直接乙醇燃料電池上的反應(yīng)過程

緒論S 對(duì)比了乙醇以及氘代乙醇（CH3CD2OH）的氧化行為，研究結(jié)果系中 Pt 電極上的 EOR 過程中，乙酰才是真正的中間體[13]。Kope醛CH3CHO 為 EOR 過程中的重要中間體，Yang 等人[14]利用ATR代同位素動(dòng)力學(xué)效應(yīng)（KIEs），側(cè)重研究了堿性體系中 Pd電極上及乙醇的自解離過程，發(fā)現(xiàn)在 1625 cm-1處存在由 α-C 位連續(xù)脫氫酰物種，并且在開路條件或低電位持續(xù)解離生成 C1物種，如 CO應(yīng)的示意圖如圖 1.4所示。了有利于提高 EOR 催化活性的 Rh 基催化劑的合理設(shè)計(jì)和制備，研究了乙醇在 Rh 電極表面的吸附解離和氧化。光譜結(jié)果表明，乙質(zhì)中容易在 Rh 表面進(jìn)行 C-C 鍵斷裂，形成 COad和 CHx中間體，則基本無活性；在堿性介質(zhì)中，EOR 對(duì) Rh 的起氧化電位比對(duì) P氧化電位要負(fù) 100 mV左右。C1路徑的選擇性(η) 在 0.4 ~ 0.6 V vs為 100%，在 0.65 ~ 0.8 V vs. RHE 區(qū)間內(nèi) η 急劇減少至零，然后隨高 η 逐漸反彈并最終達(dá)到 16%。該工作或?yàn)橹苽涓咝У?EOR 催化理論支持。

]，這些參數(shù)的精確調(diào)制對(duì)于合理設(shè)計(jì)高效的電催化劑至關(guān)重通過幾何結(jié)構(gòu)的調(diào)控以及電子結(jié)構(gòu)的改性來提高催化劑的活性。何結(jié)構(gòu)的調(diào)控結(jié)構(gòu)的改變將影響吸附物種與表面成鍵的方式，成鍵的數(shù)量構(gòu)的調(diào)控可實(shí)現(xiàn)催化劑的改性，影響幾何結(jié)構(gòu)調(diào)控的手段包去合金化后處理等。取向控制：以近似于球形的結(jié)構(gòu)作為金屬的模型，假設(shè)各原。在原子堆積過程中，會(huì)傾向于按照最緊密的結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列間利用率以及最高的原子配位數(shù)。在最密堆積中，對(duì)稱性最方最密堆積（hexagonal closest packing，簡(jiǎn)稱 hcp）以及面心ace-centered-cubic closest packing，簡(jiǎn)稱 fcc）�；娢灰�(fù) 100 mV左右。C1路徑的選擇性(η) 在 0.4 ~ 0.6 V v 100%，在 0.65 ~ 0.8 V vs. RHE 區(qū)間內(nèi) η 急劇減少至零，然后 η 逐漸反彈并最終達(dá)到 16%。該工作或?yàn)橹苽涓咝У?EOR 催論支持。詞：原位紅外光譜，堿性乙醇電氧化，CO 吸附，C1路徑，選


本文編號(hào)：2957865