質(zhì)子交換膜燃料電池因其清潔、高效、無污染而備受關(guān)注,但其傳統(tǒng)的陰極鉑/碳催化劑卻存在價格昂貴、碳基底易腐蝕、鉑催化劑易一氧化碳中毒等問題。為克服這些問題,本文采用基于密度泛函理論的第一性原理方法及分子動力學(xué)模擬,首先探究了不同原子摻雜對石墨烯幾何及電子結(jié)構(gòu)的影響,研究其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和對氧氣還原和一氧化碳氧化的催化活性與機理,并與傳統(tǒng)的鉑基催化劑相對比。結(jié)果表明摻雜改性是調(diào)節(jié)石墨烯活性的有效手段。摻雜之后的石墨烯可以作為催化劑直接參與催化反應(yīng),也可以作為催化劑基底起到穩(wěn)定催化劑和調(diào)節(jié)催化劑活性的作用。此外,我們還研究了碳化鎢負載的貴金屬（鉑、鈀、金）單層催化氧還原反應(yīng)活性及抗CO中毒特性。結(jié)果表明,碳化鎢作為一種良好的襯底,可以提高被負載的金屬單層的穩(wěn)定性、活性和抗中毒性。本文的研究結(jié)果將為設(shè)計高效、穩(wěn)定、廉價的石墨烯基催化劑和高性能的負載型催化劑提供理論支持。具體研究內(nèi)容如下:1.石墨烯催化氧氣還原活性的摻雜調(diào)控（1）研究了氧氣在非金屬磷原子摻雜的石墨烯表面的還原機制。結(jié)果表明除了H₂O之外的所有吸附物（如氧原子、氫氧根）都可以強烈地吸附在摻雜的磷原子附近,并且所有... 

【文章來源】：河南師范大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

燃料電池分類及對應(yīng)的適用燃料和工作溫度燃料電池(FCs)是一種清潔、高效的電化學(xué)發(fā)電裝置，可將氫氣、天然氣、甲醇、碳氫化合物等燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能[2]

質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)與工作示意圖

圖 1-3 雙金屬合金（左）和雙金屬核殼結(jié)構(gòu)（右）示意圖采用不同方法合成的尺寸不同的雙金屬合金催化劑的催化活性也有很大差別[22]。于納米尺度的材料來說，量子尺寸效應(yīng)是他們的一個基本特征。當(dāng)尺寸減小時，表

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Prospects of fuel cell technologies[J]. Shuangyin Wang,San Ping Jiang.  National Science Review. 2017(02)
[2]The hepatitis B virus-associated tumor microenvironment in hepatocellular carcinoma[J]. Pengyuan Yang,Geoffrey J.Markowitz,Xiao-Fan Wang.  National Science Review. 2014(03)



本文編號：3572578