直接甲醇燃料電池在當今社會的發(fā)展中具有舉足輕重的地位。Pt/C作為燃料電池中的氧還原催化劑,不但價格昂貴,還由于對甲醇的耐受性差,導(dǎo)致甲醇燃料電池?zé)o法大規(guī)模應(yīng)用。因此,設(shè)計和制備用于氧還原反應(yīng)（ORR）的有效、低成本且電化學(xué)和化學(xué)性能穩(wěn)定的催化劑是至關(guān)重要的。金屬配合物具有大的比表面積、材料多樣性等特點,是一種具有應(yīng)用前景的制備金屬及金屬化合物與碳復(fù)合材料的新型前驅(qū)體材料。本文從鈷基配合物（Co-NTA）入手,在制備一系列催化劑的同時,有望為高效催化劑的制備提供一種簡單而有效的方法。通過溶劑熱方法合成出線狀Co-NTA,并在惰性氣氛中一步原位熱解硫化,制備出多孔CoS_1.097-C復(fù)合納米線。這種復(fù)合納米線是由碳包覆的CoS_1.097納米顆粒聚集而成,且碳層與納米粒子之間連接緊密,具有較大的比表面積。這種獨特的一維多孔結(jié)構(gòu),為ORR反應(yīng)提供大量活性位點,并改善CoS_1.097和C之間的電子傳輸性能。電化學(xué)測試表明,優(yōu)化后的CoS_1.097-C復(fù)合納米線催化劑顯示出0.90 V的起始電位和0.79 V... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃料電池概述
        1.2.1 燃料電池的組成及分類
        1.2.2 直接甲醇燃料電池(DMFC)簡介
        1.2.3 直接甲醇燃料電池(DMFC)的組成及工作原理
        1.2.4 氧還原反應(yīng)及原理
    1.3 氧還原催化劑
        1.3.1 氧還原催化劑分類
        1.3.2 鈷基催化劑的發(fā)展
        1.3.3 氧還原催化劑的性能指標
    1.4 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品和試劑
    2.2 實驗設(shè)備和儀器
    2.3 材料的表征與分析方法
        2.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.3.2 X射線衍射(XRD)
        2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.5 氮氣吸附-脫附測試
        2.3.6 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.7 拉曼光譜(Raman)
    2.4 電化學(xué)性能測試方法
        2.4.1 循環(huán)伏安法(CV)
        2.4.2 線性掃描伏安法(LSV)
        2.4.3 交流阻抗測試(EIS)
        2.4.4 計時電流法(CA)
第3章 硫化鈷-碳復(fù)合納米線的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 硫化鈷-碳復(fù)合納米線的制備及電化學(xué)性能研究
        3.2.1 硫化鈷-碳復(fù)合納米線的制備
        3.2.2 電極的制備
        3.2.3 電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Co-NTA納米線的表征
        3.3.2 硫化鈷-碳復(fù)合納米線的表征
        3.3.3 硫化鈷-碳復(fù)合納米線的電化學(xué)性能研究
        3.3.4 硫化鈷-碳復(fù)合納米線ORR催化性能影響因素分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鈷@硒化鈷-碳復(fù)合納米線的制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 鈷@硒化鈷-碳復(fù)合納米線的制備及電化學(xué)性能研究
        4.2.1 鈷@硒化鈷-碳復(fù)合納米線的制備
        4.2.2 電極的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 鈷@硒化鈷-碳復(fù)合納米線的表征
        4.3.2 鈷@硒化鈷-碳復(fù)合納米線的電化學(xué)性能研究
        4.3.3 硒化鈷復(fù)合納米線的ORR催化性能影響因素分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Co-CN復(fù)合納米線的制備及電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 Co-CN復(fù)合納米線的制備及電化學(xué)性能研究
        5.2.1 Co-CN復(fù)合納米線的制備
        5.2.2 電極的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Co-CN復(fù)合納米線的表征
        5.3.2 Co-CN復(fù)合納米線的電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3723097