本文主要是研究鈀基三元合金納米催化劑的氧還原反應(yīng)（ORR）性能及其應(yīng)用。目前為止,Pt基電催化劑用于催化ORR活性得到最好的效果。然而,由于其成本高,資源匱乏,抗CO毒性差,是其商業(yè)應(yīng)用的最大障礙。因此,開發(fā)高催化活性的非鉑催化劑具有重要意義。鈀與鉑在元素周期表中是同一副族,并具有類似的電子結(jié)構(gòu),在堿性電解質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)良的電催化活性和抵抗CO中毒特性。此外,因鈀在地球上的資源至少是鉑的五十倍,更具有成本優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是一個(gè)很有前途的候選材料。與過渡金屬元素復(fù)合來降低貴金屬鈀的用量,并將其與有活性的載體材料進(jìn)行復(fù)合來提高催化活性是鈀基納米催化劑商業(yè)化的重要途徑。本文選用石墨烯作為載體,通過對(duì)其進(jìn)行氮摻雜誘導(dǎo)石墨烯表面的電荷重排,創(chuàng)造出新的催化中心,提高其催化活性;通過在鈀中加入過渡金屬形成合金來改變鈀的電子結(jié)構(gòu),使其在低的電壓下很快形成氫氧化物,最大限度地降低CO中毒,同時(shí)降低鈀基合金催化劑的使用成本,最終獲得Pd基三元合金/氮摻雜石墨烯納米催化劑,主要的研究結(jié)果如下:（1）通過固相球磨熱處理方法制備氮摻雜石墨烯（NG）載體材料,研究氧化石墨烯和三聚氰胺配比對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過XRD... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氧還原反應(yīng)（ORR）的研究背景與意義
    1.2 氧還原反應(yīng)（ORR）的催化機(jī)理
    1.3 Pd基合金催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 催化劑的合成方法
        1.3.2 鈀基催化劑的種類
    1.4 催化劑的載體材料
    1.5 鋰空氣電池中的應(yīng)用
    1.6 本論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 本論文選題依據(jù)
        1.6.2 本論文研究?jī)?nèi)容
        1.6.3 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和儀器測(cè)試
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 材料表征方法
    2.4 電化學(xué)測(cè)試方法
第三章 氮摻雜石墨烯的電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 氧化石墨烯的制備
        3.2.2 氮摻雜石墨烯的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的SEM分析
        3.3.2 氮摻雜石墨烯的EDS分析
        3.3.3 材料的熱重分析
        3.3.4 氮摻雜石墨烯的元素分析
        3.3.5 材料的XPS分析
        3.3.6 材料的XRD分析
        3.3.7 材料的拉曼光譜分析
        3.3.8 材料的紅外分析
        3.3.9 材料的電化學(xué)測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 PdCuNi/NG納米催化劑的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 氮摻雜石墨烯的制備
        4.2.2 氮摻雜石墨烯負(fù)載合金的制備
        4.2.3 旋轉(zhuǎn)圓盤的測(cè)試
        4.2.4 鋰空氣電池的組裝
    4.3.結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的SEM表征
        4.3.2 PdCuNi/NG的EDS分析
        4.3.3 材料的TEM表征
        4.3.4 材料的拉曼光譜分析
        4.3.5 材料的XRD分析
        4.3.6 材料的XPS分析
        4.3.7 材料的電化學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PdSnCo/NG納米催化劑的制備與性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 氮摻雜石墨烯的制備
        5.2.2 PdSnCo/NG納米催化劑的制備
    5.3.結(jié)果與討論
        5.3.1 材料的FE-SEM分析
        5.3.2 材料的EDS分析
        5.3.3 材料的TEM分析
        5.3.4 材料的XRD分析
        5.3.5 材料的拉曼光譜分析
        5.3.6 材料的XPS分析
        5.3.7 材料的電化學(xué)性能
    5.4.本章小結(jié)
第六章 PdNiSn/NG納米催化劑的制備與電化學(xué)性能的研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 合成納米催化劑
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1. 材料的SEM分析
        6.3.2 PdNiSn/NG的EDS分析
        6.3.3 材料的XRD分析
        6.3.4 材料的拉曼光譜分析
        6.3.5 材料的TEM分析
        6.3.6 材料的XPS分析
        6.3.7 旋轉(zhuǎn)圓盤測(cè)試
        6.3.8 鋰空氣電池中的應(yīng)用
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3353193