燃料電池是一種清潔高效的新型能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng),通過將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能,不存在卡諾循環(huán),因而具有轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)。并且由于燃料與氧氣之間的反應(yīng)沒有氣體污染物的排放,具有環(huán)境友好的特點(diǎn)。在如今環(huán)境污染和能源枯竭問題日益嚴(yán)峻的情況下,發(fā)展高效燃料電池具有一舉兩得的作用,因此燃料電池近年來發(fā)展十分迅速。特別是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)被認(rèn)為是最有希望成為以后汽車的主要?jiǎng)恿碓?因而對(duì)PEMFC的研究也越來越廣泛和深入。但是,由于陰極氧還原反應(yīng)較高的過電勢(shì)以及復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)條件,大大阻礙了 PEMFC的發(fā)展。此外單金屬鉑催化劑依然具有成本高,穩(wěn)定性差等問題。Pt和Pd都具有高的催化活性,在燃料電池等研究領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。特殊形貌的貴金屬納米合金催化劑,通過調(diào)控材料的表面結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu),從而改善電催化性能。本論文通過使用簡(jiǎn)便的一步合成法,高效低成本地合成不同形貌的Pt-Pd納米結(jié)構(gòu)催化劑,并研究了他們作為陰極氧還原催化劑材料的物化性能。具體內(nèi)容和結(jié)論如下所述:(1)一步法合成Pt-Pd納米枝晶催化劑及其氧還原性能研究在這個(gè)工作中,我們報(bào)道了一種采用碘離子和聚乙烯吡咯烷酮(PVP...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 質(zhì)子交換膜燃料電池概述
    1.3 貴金屬納米催化劑
        1.3.1 貴金屬納米催化劑的催化機(jī)制
        1.3.2 貴金屬催化劑的性能影響因素
    1.4 鉑-鈀雙金屬納米材料的合成及其催化應(yīng)用
        1.4.1 鉑-鈀雙金屬納米催化劑的合成方法
        1.4.2 鉑-鈀雙金屬納米催化劑的催化應(yīng)用
    1.5 本論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
    1.6 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑和研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.3 物理表征方法
        2.3.1 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.2 粉末X射線衍射(XRD)
        2.3.3 X-射線光電子能譜(XPS)
        2.3.4 ICP-MS
    2.4 電化學(xué)表征方法
        2.4.1 電極及表面處理
        2.4.2 催化劑薄膜制備
        2.4.3 氧還原反應(yīng)性能測(cè)試(CV,LSV,ADT)
第三章 一步法合成鉑鈀納米枝晶催化劑及其氧還原性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 Pt-Pd雙金屬納米枝晶的制備
        3.2.2 碳載催化劑的制備
        3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 TEM表征與分析
        3.3.2 XRD和XPS表征與分析
        3.3.3 納米枝晶形成機(jī)理研究
        3.3.4 氧還原催化性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 簡(jiǎn)便合成鉑鈀不對(duì)稱凹面納米立方體催化劑及其氧還原性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 Pt-Pd雙金屬納米結(jié)構(gòu)的合成
        4.2.2 碳載催化劑的制備
        4.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TEM表征與分析
        4.3.2 XRD和XPS表征與分析
        4.3.3 不對(duì)稱凹面納米立方體形成機(jī)理研究
        4.3.4 氧還原催化性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3815885