本文關(guān)鍵詞：平鋪與島狀兩種生長(zhǎng)模式下Pd@Pt納米催化劑的形成機(jī)理及對(duì)氫析出反應(yīng)催化性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：燃料電池作為一種新能源技術(shù),具有利用率高、可實(shí)現(xiàn)零污染等優(yōu)點(diǎn),其開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將會(huì)在一定程度上緩解即將出現(xiàn)的能源危機(jī)問(wèn)題。而燃料電池催化劑對(duì)其能源的轉(zhuǎn)化效率起著關(guān)鍵性的作用,優(yōu)秀的催化劑不僅可以提高燃料電池的轉(zhuǎn)化效率,而且對(duì)推進(jìn)燃料電池的普及有著深遠(yuǎn)的影響。目前,對(duì)于為氫燃料電池提供電解水產(chǎn)氫的氫析出催化劑的性能還有很大的發(fā)展空間。本碩士論文針對(duì)氫燃料電池中涉及的產(chǎn)氫步驟的主要催化劑進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)并發(fā)展出了新的合成策略,并且使新制備的催化劑的HER性能有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的提高,達(dá)到并超過(guò)商業(yè)催化劑的性能要求。探討了島狀生長(zhǎng)和平鋪生長(zhǎng)兩種Pd-Pt雙金屬核殼結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制,初步探索了新型島狀生長(zhǎng)催化劑在燃料電池催化劑中的應(yīng)用。對(duì)從根本上解決環(huán)境資源問(wèn)題有一定的實(shí)際意義。通常狀況下,對(duì)于晶格不匹配度很低的兩種金屬原子,在形成合金或核殼結(jié)構(gòu)過(guò)程中,更傾向于遵循一種均勻分布或平鋪生長(zhǎng)的生長(zhǎng)模式。本文發(fā)展了一種利用Br離子的誘導(dǎo)作用來(lái)合成出非均勻核殼結(jié)構(gòu)的Pd@Pt納米催化劑的合成策略。該方法可以可控的調(diào)節(jié)新生成的Pt原子在Pd納米立方體結(jié)構(gòu)表面的分布方式,既可以生成普通的核殼結(jié)構(gòu)Pd@L-Pt,也可以合成出Pt在Pd表面島狀生長(zhǎng)的非均勻核殼結(jié)構(gòu)Pd@I-Pt。本文同時(shí)比較了合成出的兩種催化劑的催化活性。在氫燃料電池產(chǎn)氫技術(shù)的關(guān)鍵步驟—?dú)湮龀龇磻?yīng)中,平鋪生長(zhǎng)的Pd@L-Pt納米催化劑表現(xiàn)出較傳統(tǒng)Pt/C催化劑稍低的催化性能,這與催化劑自身的Pt的活性面積／質(zhì)量有著一定的內(nèi)部關(guān)系;而島狀生長(zhǎng)的Pd@I-Pt納米催化劑在相同Pt負(fù)載量下表現(xiàn)出較傳統(tǒng)Pt/C與平鋪生長(zhǎng)的Pd@L-Pt納米催化均優(yōu)越的催化性能。因此,發(fā)展新型的島狀生長(zhǎng)Pd@I-Pt納米催化劑對(duì)提高氫燃料電池的能源效應(yīng)有著巨大的實(shí)際生產(chǎn)意義。
【關(guān)鍵詞】：能源 燃料電池 Pd-Pt 催化劑 氫析出反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36;TM911.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 引言10-11
• 1.2 納米催化劑簡(jiǎn)介11-16
• 1.2.1 納米催化劑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型11-13
• 1.2.2 納米催化劑的合成方法13-14
• 1.2.3 納米材料的形成機(jī)理14-16
• 1.3 納米催化劑的可控合成16-22
• 1.3.1 可控合成雙金屬納米晶的途徑17-19
• 1.3.2 影響四種途徑的主要因素19-22
• 1.4 本論文的選題思路和研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法、原料和儀器23-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)研究方法24-28
• 2.3.1 X射線衍射24-25
• 2.3.2 透射電子顯微鏡25
• 2.3.3 電化學(xué)測(cè)試25-26
• 2.3.4 X射線光電子能譜分析26-28
• 第3章 Pd@L-Pt結(jié)構(gòu)的可控合成28-40
• 3.1 樣品的合成工作28-29
• 3.1.1 鈀的納米立方體的合成28
• 3.1.2 Pd@L-Pt結(jié)構(gòu)納米立方體的合成28-29
• 3.2 結(jié)果與討論29-35
• 3.2.1 鈀的納米立方體的結(jié)構(gòu)表征與討論29-31
• 3.2.2 Pd@L-Pt結(jié)構(gòu)納米晶的結(jié)構(gòu)表征與討論31-35
• 3.3 Pd@L-Pt電化學(xué)性能測(cè)試35-39
• 3.3.1 電化學(xué)測(cè)試方法36
• 3.3.2 電化學(xué)結(jié)果分析36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 Pd@I-Pt結(jié)構(gòu)的可控合成40-50
• 4.1 樣品的合成工作40
• 4.2 結(jié)果與討論40-46
• 4.3 Pd@I-Pt電化學(xué)性能測(cè)試46-49
• 4.3.1 電化學(xué)測(cè)試方法46-47
• 4.3.2 電化學(xué)結(jié)果分析47-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 Pd@PtCu_x三金屬納米催化劑的合成50-55
• 5.1 樣品的合成工作50-51
• 5.1.1 平鋪生長(zhǎng)Pd@L-PtCu納米結(jié)構(gòu)的合成50
• 5.1.2 島狀生長(zhǎng)Pd@I-PtCux納米結(jié)構(gòu)的合成50-51
• 5.2 結(jié)果與討論51-53
• 5.2.1 平鋪生長(zhǎng)Pd@L-PtCu納米結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)表征與討論51
• 5.2.2 島狀生長(zhǎng)Pd@I-PtCux納米結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)表征與討論51-53
• 5.3 Pd@PtCu_x電化學(xué)性能測(cè)試53-54
• 5.3.1 電化學(xué)測(cè)試方法53
• 5.3.2 電化學(xué)結(jié)果分析53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 第6章 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果61-63
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集63

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本文編號(hào)：372199