金屬硫代雙烯/石墨烯復(fù)合材料的制備及在燃料電池陰極催化方面的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-01-03 04:46
直接甲醇燃料電池(DMFC)是一種新型的能量轉(zhuǎn)換裝置,其使用的燃料為可再生的二次能源―甲醇,可以不通過燃燒直接將甲醇氧化為二氧化碳和水,并持續(xù)提供電能,其理論熱電轉(zhuǎn)化效率能夠達到85%90%,是理想的綠色能源。本論文采用水熱法讓金屬硫代雙烯和石墨烯進行π-π自組裝,制備了一系列金屬硫代雙烯/石墨烯復(fù)合材料,并利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外光譜(UV-vis)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射(XRD)對復(fù)合物的形貌和結(jié)構(gòu)進行表征,并通過循環(huán)伏安測試(CV)、線性伏安(LSV)測試對復(fù)合物在堿性條件下的氧氣還原電催化活性、穩(wěn)定性及抗甲醇能力進行了探究,結(jié)果表明我們制備的一系列復(fù)合材料對氧氣還原的電催化活性很好,能與商業(yè)Pt/C相比較。本文所制備的幾種復(fù)合催化劑的催化活性、穩(wěn)定性、抗甲醇能力都比較高,對氧氣還原的催化為直接4電子過程,并且復(fù)合方法簡單、成本低、無污染,是DMFC陰極氧氣還原良好的催化劑。
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 直接甲醇燃料電池概述(DMFC)
1.2.1 DMFC研究現(xiàn)狀及主要存在問題
1.2.2 燃料電池陰極催化劑
1.2.3 DMFC陰極催化劑研究近況
1.3 硫代雙烯概述
1.3.1 基本結(jié)構(gòu)和性能特點
1.3.2 金屬硫代雙烯配合物合成
1.4 石墨烯概述
1.4.1 石墨烯結(jié)構(gòu)
1.4.2 石墨烯性質(zhì)
1.4.3 石墨烯制備
1.4.4 電化學(xué)方面的應(yīng)用
1.5 化學(xué)修飾電極概述
1.5.1 化學(xué)修飾電極的應(yīng)用
1.6 本論文的研究目的和意義
第二章 實驗部分
2.1 實驗所用藥品及試劑
2.2 實驗所用儀器設(shè)備
2.3 實驗原料的制備
2.3.1 氧化石墨烯的合成(GO)
2.3.2 PSS修飾的石墨烯(PGr)的制備
2.3.3 硫代雙烯鉑(BdPt)、硫代雙烯鎳(BdNi)和硫代雙烯鈷(BdCo)的制備
2.3.4 金屬硫代雙烯-石墨烯(BdM-PGr)復(fù)合材料的制備
2.4 樣品的表征方法
2.4.1 形貌和結(jié)構(gòu)表征
2.4.2 電化學(xué)表征
第三章 水熱 π-π~*自組裝硫代雙烯鈷/石墨烯(BdCo-PGr)復(fù)合材料對氧氣還原催化性能的研究
3.1 硫代雙烯鈷/石墨烯(BdCo-PGr)復(fù)合材料的制備
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
3.2.2 電化學(xué)測試
3.3 小結(jié)
第四章 水熱 π-π~*自組裝硫代雙烯鉑/石墨烯復(fù)合材料(BdPt-PGr)對氧氣還原催化性能的研究
4.1 硫代雙烯鉑/石墨烯(BdPt-PGr)復(fù)合材料的制備
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
4.2.2 電化學(xué)表征
4.3 小結(jié)
第五章 水熱 π-π~*自組裝硫代雙烯鎳/石墨烯(BdNi-PGr)復(fù)合材料對氧氣還原催化性能的研究
5.1 硫代雙烯鉑/石墨烯(BdNi-PGr)復(fù)合材料的制備
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
5.2.2 電化學(xué)表征
5.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3565596
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 直接甲醇燃料電池概述(DMFC)
1.2.1 DMFC研究現(xiàn)狀及主要存在問題
1.2.2 燃料電池陰極催化劑
1.2.3 DMFC陰極催化劑研究近況
1.3 硫代雙烯概述
1.3.1 基本結(jié)構(gòu)和性能特點
1.3.2 金屬硫代雙烯配合物合成
1.4 石墨烯概述
1.4.1 石墨烯結(jié)構(gòu)
1.4.2 石墨烯性質(zhì)
1.4.3 石墨烯制備
1.4.4 電化學(xué)方面的應(yīng)用
1.5 化學(xué)修飾電極概述
1.5.1 化學(xué)修飾電極的應(yīng)用
1.6 本論文的研究目的和意義
第二章 實驗部分
2.1 實驗所用藥品及試劑
2.2 實驗所用儀器設(shè)備
2.3 實驗原料的制備
2.3.1 氧化石墨烯的合成(GO)
2.3.2 PSS修飾的石墨烯(PGr)的制備
2.3.3 硫代雙烯鉑(BdPt)、硫代雙烯鎳(BdNi)和硫代雙烯鈷(BdCo)的制備
2.3.4 金屬硫代雙烯-石墨烯(BdM-PGr)復(fù)合材料的制備
2.4 樣品的表征方法
2.4.1 形貌和結(jié)構(gòu)表征
2.4.2 電化學(xué)表征
第三章 水熱 π-π~*自組裝硫代雙烯鈷/石墨烯(BdCo-PGr)復(fù)合材料對氧氣還原催化性能的研究
3.1 硫代雙烯鈷/石墨烯(BdCo-PGr)復(fù)合材料的制備
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
3.2.2 電化學(xué)測試
3.3 小結(jié)
第四章 水熱 π-π~*自組裝硫代雙烯鉑/石墨烯復(fù)合材料(BdPt-PGr)對氧氣還原催化性能的研究
4.1 硫代雙烯鉑/石墨烯(BdPt-PGr)復(fù)合材料的制備
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
4.2.2 電化學(xué)表征
4.3 小結(jié)
第五章 水熱 π-π~*自組裝硫代雙烯鎳/石墨烯(BdNi-PGr)復(fù)合材料對氧氣還原催化性能的研究
5.1 硫代雙烯鉑/石墨烯(BdNi-PGr)復(fù)合材料的制備
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 結(jié)構(gòu)和形貌的表征
5.2.2 電化學(xué)表征
5.3 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3565596
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