Pt-M(M=Co、Ni、Cu)/GN-CD復(fù)合物的制備及其對甲醇氧化的電催化性能
發(fā)布時間:2021-11-05 12:45
直接甲醇燃料電池(DMFC)由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境污染小、質(zhì)量能量密度高和攜帶存儲方便等優(yōu)點而逐漸成為燃料電池領(lǐng)域研發(fā)的熱點。而DMFC陽極催化劑的問題是該電池研究的核心問題之一,其中鉑是已被證明的對甲醇具有最好催化活性的單金屬,目前減少鉑金屬的使用量、提高催化劑的電催化能力、增強催化劑的抗毒化能力等仍然是研究者們努力的重心。本文采用改進的Hummers法制備了氧化石墨,并用其作為原料合成了p-環(huán)糊精修飾的石墨烯(GN-CD),然后以GN-CD為載體,以鉑為第一組分,添加第二非貴金屬組分,用浸漬還原法制備了一系列不同原子比例的鉑鈷、鉑鎳和鉑銅三類雙金屬復(fù)合物:Pt-Co/GN-CD、 Pt-Ni/GN-CD、 Pt-Cu/GN-CD。用原子力顯微鏡(AFM)、熱重(TGA)和掃描電鏡(SEM)等手段對GN-CD的尺寸大小、組分和形貌進行表征。采用透射電鏡(TEM)和X-射線粉末衍射(XRD)對復(fù)合物表面形態(tài)、粒子的尺寸大小以及晶體結(jié)構(gòu)進行表征;利用X-射線光電子能譜(XPS)和能量色散譜(EDS)等手段分析復(fù)合物元素組成及其價態(tài);運用循環(huán)伏安法(CV)、計時電流法(It)、CO溶...
【文章來源】:福建師范大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
中文文摘
緒論
0.1 直接甲醇燃料電池(DMFC)的簡述
0.2 直接甲醇燃料電池陽極催化劑及其研究進展
0.2.1 DMFC陽極催化劑的類型
0.2.2 Pt基催化劑的制備方法
0.2.3 DMFC陽極催化劑載體的研究
0.3 本課題的選題依據(jù)
第1章 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的制備及其電催化性能研究
1.1 前言
1.2 實驗部分
1.2.1 試劑與儀器
1.2.2 石墨烯的合成及其功能化修飾
1.2.3 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的制備
1.3 結(jié)果與討論
1.3.1 β-CD修飾石墨烯的表征
1.3.2 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的表征
1.3.3 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的電催化性能
1.4 小結(jié)
第2章 Pt-Ni/GN-CD復(fù)合物的制備及其電催化性能研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 石墨烯的合成及其功能化修飾
2.2.3 Pt-Ni/GN-CD復(fù)合物的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 復(fù)合物的分析和表征
2.3.2 Pt-Ni/GN-CD復(fù)合物的電催化性能
2.4 小結(jié)
第3章 Pt-Cu/GN-CD(GN-PEG)復(fù)合物的制備及其電催化性能研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 石墨烯的合成及其功能化修飾
3.2.3 Pt-Cu/GN-CD(GN-PEG)復(fù)合物的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 復(fù)合物的表征
3.3.2 Pt-Cu復(fù)合物的電催化性能
3.4 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Pt/Au/Fe3O4的制備及其電化學(xué)性能[J]. 洪春艷,李敏,劉家祥. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(09)
[2]三維多孔石墨烯/鉑鈀雙金屬雜化體作為高性能的甲醇氧化電催化劑[J]. 孫紅梅,曹林園,逯樂慧. 化學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[3]電紡Pd納米粒子/碳納米纖維復(fù)合材料對甲醇的電催化氧化研究[J]. 郭喬輝,黃建設(shè),由天艷. 分析化學(xué). 2013(02)
[4]微波輻照液相法合成石墨烯[J]. 王燦,王艷莉,詹亮,楊光智,楊俊和,喬文明,凌立成. 無機材料學(xué)報. 2012(07)
[5]聚乙二醇/功能化石墨烯層狀納米復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的提高[J]. 張樹鵬. 化學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[6]β-環(huán)糊精功能化石墨烯的制備及熱穩(wěn)定性的增強[J]. 張樹鵬,宋海歐. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[7]石墨烯/鉑復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 牛玉蓮,肖雪清,顧志國,李在均. 無機化學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[8]石墨烯載Pt納米粒子的原位還原制備及氧還原電催化性能[J]. 何衛(wèi),鄒亮亮,周毅,盧向軍,李媛,張校剛,楊輝. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2012(01)
[9]石墨烯的氧化還原法制備及結(jié)構(gòu)表征[J]. 楊勇輝,孫紅娟,彭同江. 無機化學(xué)學(xué)報. 2010(11)
[10]PtRu/C和PtNi/C催化劑合成及其對甲醇氧化的電催化性能[J]. 趙杰,黃思玉,陳衛(wèi)祥. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2009(05)
碩士論文
[1]銅鉑合金納米管的制備及其電催化性能的研究[D]. 徐承宗.北京化工大學(xué) 2012
[2]竹炭負(fù)載Pt-Ni合金納米粒子催化劑的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 侯連利.北京化工大學(xué) 2012
[3]鉑系雙金屬(Pt/M,M:Fe,Co,Ni)納米催化材料的化學(xué)可控合成及性能表征[D]. 原霞.山東大學(xué) 2009
本文編號:3477823
【文章來源】:福建師范大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
中文文摘
緒論
0.1 直接甲醇燃料電池(DMFC)的簡述
0.2 直接甲醇燃料電池陽極催化劑及其研究進展
0.2.1 DMFC陽極催化劑的類型
0.2.2 Pt基催化劑的制備方法
0.2.3 DMFC陽極催化劑載體的研究
0.3 本課題的選題依據(jù)
第1章 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的制備及其電催化性能研究
1.1 前言
1.2 實驗部分
1.2.1 試劑與儀器
1.2.2 石墨烯的合成及其功能化修飾
1.2.3 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的制備
1.3 結(jié)果與討論
1.3.1 β-CD修飾石墨烯的表征
1.3.2 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的表征
1.3.3 Pt-Co/GN-CD復(fù)合物的電催化性能
1.4 小結(jié)
第2章 Pt-Ni/GN-CD復(fù)合物的制備及其電催化性能研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 石墨烯的合成及其功能化修飾
2.2.3 Pt-Ni/GN-CD復(fù)合物的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 復(fù)合物的分析和表征
2.3.2 Pt-Ni/GN-CD復(fù)合物的電催化性能
2.4 小結(jié)
第3章 Pt-Cu/GN-CD(GN-PEG)復(fù)合物的制備及其電催化性能研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 石墨烯的合成及其功能化修飾
3.2.3 Pt-Cu/GN-CD(GN-PEG)復(fù)合物的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 復(fù)合物的表征
3.3.2 Pt-Cu復(fù)合物的電催化性能
3.4 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Pt/Au/Fe3O4的制備及其電化學(xué)性能[J]. 洪春艷,李敏,劉家祥. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(09)
[2]三維多孔石墨烯/鉑鈀雙金屬雜化體作為高性能的甲醇氧化電催化劑[J]. 孫紅梅,曹林園,逯樂慧. 化學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[3]電紡Pd納米粒子/碳納米纖維復(fù)合材料對甲醇的電催化氧化研究[J]. 郭喬輝,黃建設(shè),由天艷. 分析化學(xué). 2013(02)
[4]微波輻照液相法合成石墨烯[J]. 王燦,王艷莉,詹亮,楊光智,楊俊和,喬文明,凌立成. 無機材料學(xué)報. 2012(07)
[5]聚乙二醇/功能化石墨烯層狀納米復(fù)合材料熱穩(wěn)定性的提高[J]. 張樹鵬. 化學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[6]β-環(huán)糊精功能化石墨烯的制備及熱穩(wěn)定性的增強[J]. 張樹鵬,宋海歐. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[7]石墨烯/鉑復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 牛玉蓮,肖雪清,顧志國,李在均. 無機化學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[8]石墨烯載Pt納米粒子的原位還原制備及氧還原電催化性能[J]. 何衛(wèi),鄒亮亮,周毅,盧向軍,李媛,張校剛,楊輝. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2012(01)
[9]石墨烯的氧化還原法制備及結(jié)構(gòu)表征[J]. 楊勇輝,孫紅娟,彭同江. 無機化學(xué)學(xué)報. 2010(11)
[10]PtRu/C和PtNi/C催化劑合成及其對甲醇氧化的電催化性能[J]. 趙杰,黃思玉,陳衛(wèi)祥. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2009(05)
碩士論文
[1]銅鉑合金納米管的制備及其電催化性能的研究[D]. 徐承宗.北京化工大學(xué) 2012
[2]竹炭負(fù)載Pt-Ni合金納米粒子催化劑的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 侯連利.北京化工大學(xué) 2012
[3]鉑系雙金屬(Pt/M,M:Fe,Co,Ni)納米催化材料的化學(xué)可控合成及性能表征[D]. 原霞.山東大學(xué) 2009
本文編號:3477823
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