直接甲醇燃料電池具有裝置簡單、加料方便、能量密度高等優(yōu)點，近幾年已經(jīng)得到商業(yè)化的應用，推動了新能源裝置的研發(fā)進度。其電池的性能主要取決于其電化學催化劑，而其載體材料直接影響著催化劑催化性能。目前催化劑主要以負載型鉑基材料為主，其載體材料多為碳材料。碳載體材料具有較高的比表面積便于催化劑的擔載，同時具有優(yōu)異的電導性與穩(wěn)定性促進其電化學反應的進行。目前已有許多研究通過載體碳材料的改性與功能化來提高催化劑的催化性能。具有三維多孔結構的石墨烯比表面積較高，其具有大量的吸附位點有利于催化劑的擔載并可以促進電解質(zhì)的流動。因此，本文以鋅箔為還原劑制備的石墨烯與氧化石墨烯進行對比，研究了鋅箔還原石墨烯的可行性，并采用鋅箔與納米鎳兩種不同的還原劑制備了具有三維多孔結構的石墨烯載鉑納米催化劑。本文采用改進的Hummers法制備了氧化石墨，將其制備成的氧化石墨烯溶液以鋅箔為還原劑，一步實現(xiàn)了氧化石墨烯與氯鉑酸的還原，制備了具有孔道結構的石墨烯載鉑催化劑（Pt/RGO）。利用掃描電鏡與透射電鏡對其結構形貌進行了觀察，通過循環(huán)伏安法與計時電流的測試分析了其還原溫度與時間對其催化活性及穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)其在室溫下... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻綜述
    1.1 燃料電池
        1.1.1 燃料電池概況
        1.1.2 燃料電池分類
    1.2 直接甲醇燃料電池（DMFC）
        1.2.1 直接甲醇燃料電池工作原理
        1.2.2 直接甲醇燃料電池的發(fā)展
        1.2.3 直接甲醇燃料電池面臨的問題與挑戰(zhàn)
    1.3 直接甲醇燃料電池陽極催化劑的研究進展
        1.3.1 Pt基電化學催化劑在DMFC中應用
        1.3.2 鉑基電化學催化劑的制備方法
    1.4 碳材料在催化劑載體中的應用
        1.4.1 石墨烯的制備方法
        1.4.2 石墨烯三維化
        1.4.3 石墨烯摻雜
    1.5 本文選題意義與研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與研究方法
    2.1 實驗藥品與實驗儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器及測試設備
    2.2 樣品表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡分析（SEM）
        2.2.2 拉曼光譜(Raman)
        2.2.3 傅里葉紅外光譜（FTIR）
        2.2.4 X射線光電子能譜儀（XPS）
        2.2.5 X射線衍射
        2.2.6 紫外-可見光分析(UV-vis)
        2.2.7 透射電鏡
    2.3 催化劑的電催化性能測試方法
第三章 鋅還原多孔石墨烯的制備及表征
    3.1 實驗部分
        3.1.1 氧化石墨烯的制備
        3.1.2 鋅還原氧化石墨烯
    3.2 結果與討論
        3.2.1 紅外光譜表征
        3.2.2 拉曼光譜表征
        3.2.3 X射線衍射分析
        3.2.4 X射線電子能譜分析
        3.2.5 熱重分析
        3.2.6 掃描電鏡形貌分析
    3.3 小結
第四章 鋅還原制備Pt/RGO及其對甲醇氧化的催化性能研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 不同溫度鋅還原石墨烯載鉑
        4.1.2 不同時間鋅還原石墨烯載鉑
        4.1.3 樣品鉑含量的測定
        4.1.4 工作電極的制備
    4.2 結果與討論
        4.2.1 鉑含量的測定
        4.2.2 R-Pt/RGO與商業(yè)Pt/C催化性能的比較
        4.2.3 不同還原溫度下Pt/RGO的電化學催化性能
        4.2.4 不同還原溫度下Pt/RGO的電化學催化性能
    4.3 小結
第五章 納米鎳還原氧化石墨烯兩步法制備石墨烯載鉑
    5.1 實驗部分
        5.1.1 納米鎳的制備
        5.1.2 納米鉑的制備
        5.1.3 納米Ni還原石墨烯載鉑
    5.2 結果與討論
        5.2.1 Pt/RGO與 Pt/C的催化性能比較
        5.2.2 不同鉑含量Pt/RGO的電化學催化性分析
    5.3 小結
結論
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]燃料電池——新的綠色能源[J]. 崔愛玉,付穎.  應用能源技術. 2006(07)
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本文編號：3169190