面對日漸嚴峻的環(huán)境與能源問題,新能源中燃料電池的應(yīng)用對減輕環(huán)境壓力和緩解能源危機具有重要意義。其中催化劑的研究對燃料電池實際應(yīng)用至關(guān)重要。本論文采用石墨烯作為載體,在石墨烯上負載鉑鎳合金（Pt-Ni/G）催化劑,并在此基礎(chǔ)上,利用酸蝕法制備核殼結(jié)構(gòu)Pt-Ni合金（Pt-Ni@Pt/G）催化劑,以及利用磁場的洛倫茲力和磁化力作用,改變Pt-Ni/G催化劑的組成及形貌等�？疾齑呋瘎┑拇呋阅�,提出了提高催化活性的有效辦法。具體工作包括以下幾個方面:（1）以石墨烯為載體,采用原電池置換法通過改變?nèi)芤褐械腜t離子和Ni原子含量的摩爾比制備Pt-Ni/G催化劑,采用XRD、XPS、TEM、EDS和電化學測試等表征方法,研究Pt:Ni摩爾比對其結(jié)構(gòu)、組成、形貌以及催化性能的影響。結(jié)果表明,Pt-Ni合金納米顆粒較均勻的分布在石墨烯上,當Pt:Ni摩爾比為8:1時,Pt-Ni/G催化劑對氧還原反應(yīng)（ORR）具有較大的質(zhì)量比活性0.53A/mgPt,以及較高的起始電位0.96V,表現(xiàn)出較好的催化性能。（2）在原電池置換法制備Pt-Ni/G催化劑的基礎(chǔ)上,進一步采用酸蝕的方法得到Pt-Ni@Pt/G催化... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃料電池結(jié)構(gòu)及類型
        1.2.1 燃料電池結(jié)構(gòu)
        1.2.2 燃料電池類型
    1.3 燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
    1.4 燃料電池催化劑
        1.4.1 燃料電池催化劑分類
        1.4.2 燃料電池催化劑制備方法
    1.5 本課題研究內(nèi)容及意義
        1.5.1 本課題研究背景及意義
        1.5.2 本論文的研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及表征方法
    2.1 實驗試劑及設(shè)備
    2.2 催化劑表征方法
        2.2.1 X射線衍射儀測試
        2.2.2 透射電子顯微鏡測試
        2.2.3 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測試
        2.2.4 X射線光電子能譜測試
    2.3 催化劑電化學性能測試方法
        2.3.1 工作電極制備
        2.3.2 循環(huán)伏安法
        2.3.3 線性掃描伏安法
第3章 Pt-Ni/G催化劑制備及表征
    3.1 引言
    3.2 Pt-Ni/G催化劑制備
    3.3 Pt-Ni/G催化劑表征
        3.3.1 Pt-Ni/G催化劑結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 Pt-Ni/G催化劑形貌分析
    3.4 Pt-Ni/G催化劑催化性能分析
        3.4.1 不同Pt:Ni摩爾比的Pt-Ni/G催化劑對氧還原催化性能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Pt-Ni@Pt/G催化劑制備及表征
    4.1 引言
    4.2 Pt-Ni@Pt/G催化劑制備
    4.3 Pt-Ni@Pt/G催化劑表征
        4.3.1 Pt-Ni@Pt/G催化劑結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 Pt-Ni@Pt/G催化劑形貌分析
    4.4 Pt-Ni@Pt/G催化劑催化性能分析
        4.4.1 不同酸蝕時間Pt-Ni@Pt/G催化劑對氧還原催化性能
        4.4.2 不同酸蝕時間Pt-Ni@Pt/G催化劑析氫反應(yīng)催化性能
        4.4.3 不同酸蝕時間Pt-Ni@Pt/G催化劑甲醇氧化催化性能
    4.5 本章小結(jié)
第5章 強磁場下Pt-Ni/G催化劑制備及表征
    5.1 引言
    5.2 強磁場下Pt-Ni/G催化劑制備
    5.3 強磁場下Pt-Ni/G催化劑表征
        5.3.1 強磁場下Pt-Ni/G催化劑結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 強磁場下Pt-N/G催化劑形貌分析
    5.4 強磁場下Pt-Ni/G催化劑催化性能分析
        5.4.1 不同磁場強度Pt-Ni/G催化劑對氧還原催化性能分析
        5.4.2 不同磁場強度Pt-Ni/G催化劑析氫反應(yīng)催化性能分析
        5.4.3 不同磁場強度Pt-Ni/G催化劑甲醇氧化催化性能分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3665722