化石能源的日漸減少和環(huán)境問(wèn)題的日益加重,使得越來(lái)越多的研究者開(kāi)始尋求一種有效的儲(chǔ)能設(shè)備來(lái)合理的利用可再生資源。其中以零排放、效率高和燃料多樣性等優(yōu)點(diǎn)的燃料電池是非常有希望解決上述問(wèn)題的技術(shù)之一。而催化劑的高成本是限制燃料電池全面推廣的主要原因。當(dāng)前,主要使用Pt/C或者其他富Pt材料作為燃料電池的陰極催化劑。然而,由于鉑在地殼中的儲(chǔ)量低、價(jià)格高,使得燃料電池的綜合應(yīng)用變得困難。近些年來(lái),廉價(jià)、高效率的非貴金屬催化劑的發(fā)展較為迅速,其中包括無(wú)金屬催化劑、過(guò)渡金屬和氮共摻雜催化劑。本文圍繞不同的模板劑,通過(guò)蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝策略和球磨法等制備了一系列具有特定結(jié)構(gòu)的高活性催化劑。研究結(jié)果主要包括:1、以SiO₂膠體為模板劑,通過(guò)蒸發(fā)自組裝策略及兩步熱解法制備了雙金屬和氮共摻雜的多孔碳催化劑(Fe,Mn/NC-80-900)。研究了Fe,Mn共摻雜,Fe/Mn單摻雜,不同Mn含量及熱解溫度對(duì)催化劑活性的影響。該催化劑呈現(xiàn)了三維多孔結(jié)構(gòu),具有比表面積大、石墨氮和吡啶氮含量高等特點(diǎn)。當(dāng)添加80 mg的金屬M(fèi)n的時(shí),Fe,Mn共摻雜催化劑(Fe,Mn/NC-80-900)具有比Fe...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 燃料電池的概述
        1.1.1 燃料電池的組成及工作原理
        1.1.2 燃料電池研究進(jìn)展及挑戰(zhàn)
    1.2 PEMFC中氧還原催化劑的研究進(jìn)展
        1.2.1 貴金屬類(lèi)催化劑
        1.2.2 非貴金屬催化劑
    1.3 研究的背景,意義及內(nèi)容
        1.3.1 研究的背景及意義
        1.3.2 研究的內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 Fe,Mn和氮共摻雜多孔碳催化劑的制備及氧還原性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        2.2.3 Fe,Mn/NC催化劑的制備
        2.2.4 催化劑的物理表征
        2.2.5 催化劑的電化學(xué)表征
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第3章 Fe₃C裝飾的三維富氮多孔碳催化劑的制備及高效的氧還原反應(yīng)性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        3.2.3 Fe₃C@3DNC催化劑的制備
        3.2.4 催化劑的物理表征
        3.2.5 催化劑的電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第4章 尿素輔助合成Fe納米粒子修飾的N摻雜3D多孔碳催化劑及性能研究.
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        4.2.3 Fe/3DNC催化劑的制備
        4.2.4 催化劑的物理表征
        4.2.5 催化劑的電化學(xué)表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：3845135