Fe-N x /C型非貴金屬氧還原催化劑的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-02-26 18:12
由于其高效率和環(huán)境友好性等特點,燃料電池逐漸成為最具有潛力的下一代能源轉換裝置。堿性溶液中的催化氧還原反應作為燃料電池中一種關鍵的陰極反應,應用于廣泛的能源技術中,另外由于陰極氧還原反應中存在的高過電位的問題,尋找一種高效的陰極催化劑成為必然趨勢。目前,Pt及其合金迄今為止被認為是最有效的商用催化劑,但由于Pt擁有成本高,穩(wěn)定性不足等缺點,從而阻礙了其大規(guī)模的使用。因此,大量的研究工作一直致力于尋找有效且低廉的電催化劑。其中,因為非貴金屬催化劑擁有高催化活性,低成本和良好的耐久性受到越來越多的關注。本論文采用簡單并且新穎的方法合成了幾種以含氮稠環(huán)化合物為前驅體的非貴金屬氧還原催化劑,對其性能進行了表征和研究。所研究內容如下:(1)這項工作中合成了一種新型非貴金屬氧還原反應(ORR)催化劑(Fe-PIPhen/C),在本文中,通過化學反應以富含氮的前驅體(PIPhen)用作配體來合成富氮鐵配位絡合物(Fe-PIPhen),然后將絡合物負載到碳粉上形成目標Fe-PIPhen/C催化劑。結果表明,Fe-PIPhen/C具有良好的性能,過氧化氫產率低,僅為2.58%,堿性介質中的平均電子轉移數(shù)...
【文章來源】:聊城大學山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
前言
第一章 緒論
1.1 燃料電池概述
1.2 陰極氧還原催化劑
1.3 本文研究的內容
1.4 本文研究的意義
第二章 實驗部分及催化劑性能表征方法
2.1 實驗試劑與實驗儀器
2.2 氧還原催化劑性能表征的方法
第三章 碳負載非貴金屬氧還原催化劑Fe-PIPhen/C的制備及表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.3 結果與討論
3.4 本章小結
第四章 金屬配位超分子聚合物Fe-PDOC/C氧還原催化劑的制備及其性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.3 結果與討論
4.4 本章小結
x/C型氧還原電催化劑">第五章 以鄰菲羅啉和聯(lián)吡啶為配體合成制備Fe-Nx/C型氧還原電催化劑
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.3 結果與討論
5.4 本章小結
第六章 基于三聯(lián)吡啶的非貴金屬催化劑Fe-pytpy/C的合成及表征
6.1 引言
6.2 實驗部分
6.3 結果與討論
6.4 本章總結
結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Facile Synthesis of N-Doped Graphene-Like Carbon Nanoflakes as Efficient and Stable Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction[J]. Daguo Gu,Yao Zhou,Ruguang Ma,Fangfang Wang,Qian Liu,Jiacheng Wang. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]氮摻雜納米碳塊的制備及氧還原的高電化學催化活性(英文)[J]. 張亭亭,何傳生,黎琳波,林雨青. 催化學報. 2016(08)
[3]燃料電池研究進展及發(fā)展探析[J]. 劉潔,王菊香,邢志娜,李偉. 節(jié)能技術. 2010(04)
[4]燃料電池工作原理及性能研究[J]. 劉潤茹,王德軍. 長春大學學報. 2004(02)
[5]燃料電池的歷史和現(xiàn)狀[J]. 孟黎清. 電力學報. 2002(02)
[6]固體氧化物燃料電池研究進展[J]. 于興文,黃學杰,陳立泉. 電池. 2002(02)
[7]燃料電池的工作原理及其發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 姚思童,司秀麗,楊軍,劉虹. 沈陽工業(yè)大學學報. 1998(01)
本文編號:3052971
【文章來源】:聊城大學山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
前言
第一章 緒論
1.1 燃料電池概述
1.2 陰極氧還原催化劑
1.3 本文研究的內容
1.4 本文研究的意義
第二章 實驗部分及催化劑性能表征方法
2.1 實驗試劑與實驗儀器
2.2 氧還原催化劑性能表征的方法
第三章 碳負載非貴金屬氧還原催化劑Fe-PIPhen/C的制備及表征
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.3 結果與討論
3.4 本章小結
第四章 金屬配位超分子聚合物Fe-PDOC/C氧還原催化劑的制備及其性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.3 結果與討論
4.4 本章小結
x/C型氧還原電催化劑">第五章 以鄰菲羅啉和聯(lián)吡啶為配體合成制備Fe-Nx/C型氧還原電催化劑
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.3 結果與討論
5.4 本章小結
第六章 基于三聯(lián)吡啶的非貴金屬催化劑Fe-pytpy/C的合成及表征
6.1 引言
6.2 實驗部分
6.3 結果與討論
6.4 本章總結
結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Facile Synthesis of N-Doped Graphene-Like Carbon Nanoflakes as Efficient and Stable Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction[J]. Daguo Gu,Yao Zhou,Ruguang Ma,Fangfang Wang,Qian Liu,Jiacheng Wang. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]氮摻雜納米碳塊的制備及氧還原的高電化學催化活性(英文)[J]. 張亭亭,何傳生,黎琳波,林雨青. 催化學報. 2016(08)
[3]燃料電池研究進展及發(fā)展探析[J]. 劉潔,王菊香,邢志娜,李偉. 節(jié)能技術. 2010(04)
[4]燃料電池工作原理及性能研究[J]. 劉潤茹,王德軍. 長春大學學報. 2004(02)
[5]燃料電池的歷史和現(xiàn)狀[J]. 孟黎清. 電力學報. 2002(02)
[6]固體氧化物燃料電池研究進展[J]. 于興文,黃學杰,陳立泉. 電池. 2002(02)
[7]燃料電池的工作原理及其發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 姚思童,司秀麗,楊軍,劉虹. 沈陽工業(yè)大學學報. 1998(01)
本文編號:3052971
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