MWCNTs納米復合材料為陽極催化劑構建苯酚燃料電池的研究
發(fā)布時間:2021-07-20 17:08
近年來環(huán)境污染、能源危機等問題越來越制約著人類社會的發(fā)展,生物燃料電池作為一種可替代的理想的清潔能源供給裝置受到了廣泛的關注;谔蓟{米材料優(yōu)良的理化性質,它們常被用作載體負載金屬及其化合物,所形成的納米復合物在導電性以及催化活性等方面都有了很大的提高。本論文通過超聲輔助法、溶劑熱法、層層組裝法制備了 Co3O4-MWCNTs、CuO/MWCNTs、MWCNTs/CdS nanowires納米復合物,并將它們作為陽極材料構建了苯酚燃料電池。主要研究內容如下:(1)通過超聲輔助法合成Co304-MWCNTs納米復合材料,并將其作為陽極催化劑構建苯酚燃料電池。通過混酸處理增加多壁碳納米管(MWCNTs)的分散性,將其與制備好的Co3O4通過超聲處理使之均勻混合在一起,由于Co3O4粒徑很小,靜電吸附作用可以使Co3O4分布在MWCNTs的表面,成功制備出了 Co304-MWCNTs納米復合材料。該納米復合物對于苯酚具有較好的催化作用,與單一的Co3O4或者MWCNTs相比,Co3O4-MWCNTs納米復合材料對苯酚電催化氧化性能更好。苯酚/O2燃料電池的構建是以Co3O4-MWCNTs作...
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-7普通鎳泡沫(A-C)和。牵希危楦男枣嚺菽ǎ模疲┑模樱牛烷w像;A和D的插圖是相應的SEM圖片
殼中含量豐富,而且價格低廉且對環(huán)境污染小。達到納米尺寸的非貴金屬氧化物,兼有非貴金屬??和納米材料的優(yōu)勢,科研工作者通過不同的合成方法或者改變某些實驗條件合成出了多種形貌的??非貴金屬納米材料,在燃料電池中具有廣泛的應用。如圖1-〗〇所示,H〇ng【M]等人通過分離成核/??生長、陰離子交換合成了?CuCe層狀雙氫氧化物(CuCeLDH),然后以此為前驅體合成了?Ce摻??雜的CuO納米片(Cu-Ce-O),以Cu-Ce-0納米復合物作為無Pt的高效電催化劑用于燃料電池的??氧還原反應,ORR測試結果表明,與商業(yè)Pt/C催化劑相比,Cu-Ce-0電催化劑具有更高的電催??化活性和穩(wěn)定性。Dong%及其合作伙伴通過溶劑熱法合成了具有馬卡龍餅干形狀的FeC〇;!〇4納米??材料,如圖M]所示,該納米材料的形貌像平時吃的馬卡龍餅干的形狀,以該材料修飾活性炭電??極作為直接葡萄糖燃料電池的陽極時可以增加電極的交換電流密度,減少電子轉移電阻,燃料電??池的陰極是Cu20-Cu修飾的活性炭電極,所構建燃料電池的最大功率密度為35.91?\^nr2。除此??之外,NbOfU?ZnO[67]、NiO[6S]、Ti02[69辱作為電催化劑在燃料電池的應用中也展現出了很好的??電催化性能。??}?Mm??■.?-:'?.??GO?suspension?GO-Sn4'?complex?compound?G0-Sn4*-.M〇042?complex?compound??.?一
學碩士學位論文?第三章C〇3〇4-MWCNTS修飾陽極構建苯酚/〇2燃料電NTs/GCE、MWCNTs-Co3〇4/GCE。??極材料修飾電極的制備:使用電沉積鉑膜作為陰極材料催化氧還原,參考文獻[115]采用法在GCE上電沉積Pt膜,分別使用飽和甘汞電極(SCE)和鉑柱電極作為參比電極和,電解液為?OjinolI^ftSCM?(含].8xl〇-3mol.L-。龋玻校簦茫欤叮,電位窗口為-0.3-0.4V,為100?mV's-1,循環(huán)30周得到鉑膜電極,記作Pt/GCE。??果與討論??材料的表征??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多級納米結構過渡金屬氧化物作為超級電容器電極材料的應用(英文)[J]. 鄭明波,肖瀟,李露露,顧鵬,戴曉,唐浩,胡欽,薛懷國,龐歡. Science China Materials. 2018(02)
[2]低溫燃料電池用非貴金屬氧還原催化劑研究進展[J]. 馬紫峰,張慧娟,原鮮霞,蔣淇忠. 化工進展. 2011(01)
碩士論文
[1]碳納米管負載鐵鎳氧化物及檢測苯酚的研究[D]. 王建康.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]酶型生物燃料電池的研究[D]. 趙丹.安徽師范大學 2013
[3]碳納米管基酶生物燃料電池酶電極研究[D]. 鄒瓊.湖南大學 2013
本文編號:3293235
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-7普通鎳泡沫(A-C)和。牵希危楦男枣嚺菽ǎ模疲┑模樱牛烷w像;A和D的插圖是相應的SEM圖片
殼中含量豐富,而且價格低廉且對環(huán)境污染小。達到納米尺寸的非貴金屬氧化物,兼有非貴金屬??和納米材料的優(yōu)勢,科研工作者通過不同的合成方法或者改變某些實驗條件合成出了多種形貌的??非貴金屬納米材料,在燃料電池中具有廣泛的應用。如圖1-〗〇所示,H〇ng【M]等人通過分離成核/??生長、陰離子交換合成了?CuCe層狀雙氫氧化物(CuCeLDH),然后以此為前驅體合成了?Ce摻??雜的CuO納米片(Cu-Ce-O),以Cu-Ce-0納米復合物作為無Pt的高效電催化劑用于燃料電池的??氧還原反應,ORR測試結果表明,與商業(yè)Pt/C催化劑相比,Cu-Ce-0電催化劑具有更高的電催??化活性和穩(wěn)定性。Dong%及其合作伙伴通過溶劑熱法合成了具有馬卡龍餅干形狀的FeC〇;!〇4納米??材料,如圖M]所示,該納米材料的形貌像平時吃的馬卡龍餅干的形狀,以該材料修飾活性炭電??極作為直接葡萄糖燃料電池的陽極時可以增加電極的交換電流密度,減少電子轉移電阻,燃料電??池的陰極是Cu20-Cu修飾的活性炭電極,所構建燃料電池的最大功率密度為35.91?\^nr2。除此??之外,NbOfU?ZnO[67]、NiO[6S]、Ti02[69辱作為電催化劑在燃料電池的應用中也展現出了很好的??電催化性能。??}?Mm??■.?-:'?.??GO?suspension?GO-Sn4'?complex?compound?G0-Sn4*-.M〇042?complex?compound??.?一
學碩士學位論文?第三章C〇3〇4-MWCNTS修飾陽極構建苯酚/〇2燃料電NTs/GCE、MWCNTs-Co3〇4/GCE。??極材料修飾電極的制備:使用電沉積鉑膜作為陰極材料催化氧還原,參考文獻[115]采用法在GCE上電沉積Pt膜,分別使用飽和甘汞電極(SCE)和鉑柱電極作為參比電極和,電解液為?OjinolI^ftSCM?(含].8xl〇-3mol.L-。龋玻校簦茫欤叮,電位窗口為-0.3-0.4V,為100?mV's-1,循環(huán)30周得到鉑膜電極,記作Pt/GCE。??果與討論??材料的表征??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多級納米結構過渡金屬氧化物作為超級電容器電極材料的應用(英文)[J]. 鄭明波,肖瀟,李露露,顧鵬,戴曉,唐浩,胡欽,薛懷國,龐歡. Science China Materials. 2018(02)
[2]低溫燃料電池用非貴金屬氧還原催化劑研究進展[J]. 馬紫峰,張慧娟,原鮮霞,蔣淇忠. 化工進展. 2011(01)
碩士論文
[1]碳納米管負載鐵鎳氧化物及檢測苯酚的研究[D]. 王建康.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]酶型生物燃料電池的研究[D]. 趙丹.安徽師范大學 2013
[3]碳納米管基酶生物燃料電池酶電極研究[D]. 鄒瓊.湖南大學 2013
本文編號:3293235
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