發(fā)布時間：2017-11-24 12:01

  本文關(guān)鍵詞：ZnO納米材料的甲醇氧化催化性能研究

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【摘要】：隨著能源危機問題與環(huán)境污染問題的日益嚴重,直接甲醇燃料電池這種新型清潔能源裝置成為首選的未來可攜帶能源。如今商業(yè)中應(yīng)用的直接甲醇燃料電池常用的Pt類金屬催化劑雖然有好的催化效果,但具有易中毒、造價昂貴等缺點。因此為了能夠找到一種高效、綠色并且穩(wěn)定的直接甲醇燃料電池催化劑。本文在前人研究的基礎(chǔ)上研究了ZnO這種廉價的、綠色的過渡金屬氧化物對甲醇氧化的催化性能。本文的主要工作如下：1.第一部分工作主要是：利用簡單的水熱方法制備出了兩種不同形貌的ZnO納米材料。其中包括：結(jié)晶性非常好的單晶ZnO納米線和結(jié)晶性差的多晶ZnO納米片。然后對這兩種材料進行材料表征,并且分別的測試了這兩種材料的電化學(xué)性能,最后測試它們對甲醇氧化的催化性能。測試完之后,通過分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：多晶的ZnO納米片由于自身的多晶結(jié)構(gòu),它的電化學(xué)氧化還原性能比單晶的ZnO納米線的電化學(xué)氧化還原性能好。但是從在這兩種材料對甲醇氧化的催化性能方面來說,單晶的ZnO納米線比多晶的ZnO納米片具有更好的導(dǎo)電性,因此單晶的ZnO納米線具有更好的甲醇氧化催化性能。值得注意的是,這兩種材料對甲醇氧化都具有優(yōu)秀的催化穩(wěn)定性,不會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。2.第二部分工作是在研究了ZnO納米材料對甲醇氧化催化的基礎(chǔ)上,研究了外部變量紫外光照對ZnO納米材料催化性能的影響,通過研究實驗結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)：無論是ZnO納米線還是ZnO納米片,在具有紫外光照的條件下,它們的甲醇氧化催化性能都有明顯的提高。并且這兩種不同形貌的ZnO納米材料在紫外光照的條件下都具有很好的甲醇氧化的催化穩(wěn)定性。但是通過對比可以得知,紫外光對單晶的ZnO納米線的甲醇氧化催化性能的影響比它對多晶的ZnO納米片的影響大,而這個現(xiàn)象出現(xiàn)的原因也是由ZnO納米線材料的自身結(jié)構(gòu)決定的。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O643.36;TM911.4

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本文編號：1222156