基于鉑銅納米晶體的可控合成、結(jié)構(gòu)表征及電化學(xué)性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-07 13:40
在高速發(fā)展的人類社會(huì),一個(gè)國(guó)家和民族興旺的發(fā)展和能源是息息相關(guān)的,也是一個(gè)國(guó)家、社會(huì)迅猛發(fā)展的動(dòng)力源泉。但目前人類使用的傳統(tǒng)能源(如石油,煤,天然氣等)是不可再生的且在使用過程中會(huì)污染環(huán)境,破壞人類生存的家園,所以如何發(fā)展能夠保護(hù)環(huán)境的清潔能源已然成為現(xiàn)在研究的一項(xiàng)重要課題。目前,清潔能源中的燃料電池是一種以電化學(xué)的方式直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的一種新型能源。直接乙醇燃料電池是燃料電池其中的一種,直接乙醇燃料電池是使用乙醇作為燃料的一種燃料電池,由于乙醇具有無(wú)毒、無(wú)污染、可再生、能量轉(zhuǎn)化率高、運(yùn)輸方便且在自然界中天然的存在等優(yōu)勢(shì),慢慢的開始引起了人們的研究興趣。目前鉑基納米催化劑在乙醇燃料電池中得到廣泛的應(yīng)用,但貴金屬Pt在地球上含量的稀缺導(dǎo)致了昂貴的價(jià)格,從而限制了大范圍的應(yīng)用,所以如何加入過渡金屬與Pt形成合金,并且具有較高的催化活性和穩(wěn)定性是現(xiàn)在一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。本論文通過研究合成具有高催化活性和穩(wěn)定性的PtCu納米合金催化劑為目標(biāo),設(shè)計(jì)和制備了幾種PtCu納米合金,測(cè)試其電催化性能。(1)以乙酰丙酮鉑和乙酰丙酮銅作為金屬前驅(qū)體,聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=8000)和碘化鈉...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.研究背景
1.1 引言
1.2 傳統(tǒng)能源的現(xiàn)狀
1.3 新型能源的研發(fā)和利用
2.燃料電池
2.1 直接乙醇燃料電池(DEFC)
2.2 乙醇燃料電池的反應(yīng)機(jī)理
2.3 堿性乙醇燃料電池的優(yōu)勢(shì)
2.4 氧還原反應(yīng)的機(jī)理
2.5 氧還原反應(yīng)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
2.6 納米催化劑的毒化問題
3.影響納米催化劑性能的主要因素
3.1 尺寸
3.2 形貌
3.3 組分
4.PtCu納米材料的研究現(xiàn)狀
5.論文的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新點(diǎn)
5.1 本論文主要包含了以下幾個(gè)內(nèi)容:
5.2 主要的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
1.實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.PtCu納米合金的制備與分離
3.納米合金的表征
3.1 X-射線粉末衍射(XRD)
3.2 X-射線光電子能譜(XPS)
3.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
3.4 透射電子顯微鏡(TEM)
3.5 X射線能譜分析(EDS)
4.PtCu納米合金電催化性能的測(cè)試
4.1 三電極體系原理
4.2 循環(huán)伏安法
4.3 計(jì)時(shí)電流法
第三章 亞5納米鉑銅合金的合成和電化學(xué)性能研究
1.引言
2.實(shí)驗(yàn)方法
2.1 亞5納米截角八面體Pt_(68)Cu_(32)納米晶體的制備
2.2 Pt_(68)Cu_(32)納米晶體的電化學(xué)測(cè)試方法
3.亞5納米截角八面體Pt_(68)Cu_(32)納米晶體的結(jié)構(gòu)表征和性能研究
4.本章小結(jié)
第四章 石墨烯負(fù)載的PtCu納米合金在電催化性能的研究
1.引言
2.實(shí)驗(yàn)方法
2.1 合成亞5納米Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO納米晶體
2.2 Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO納米晶體的電化學(xué)測(cè)試方法
3.Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO納米晶體的結(jié)構(gòu)表征和性能研究
4.本章小結(jié)
第五章 結(jié)語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]具有可控表面結(jié)構(gòu)和組成的PtNi八面體納米粒子的氧還原活性研究(英文)[J]. 逯一中,Larissa Thia,Adrian Fisher,Chi-Young Jung,Sung Chul Yi,王昕. Science China Materials. 2017(11)
[2]取向碳納米管/鉑雜化纖維的合成與光伏應(yīng)用(英文)[J]. 姜藝舒,孫浩,彭慧勝. Science China Materials. 2015(04)
[3]一種高活性、穩(wěn)定碳載鉑鈷鎳合金的氧還原催化劑(英文)[J]. 鄭亞榮,高敏銳,李會(huì)會(huì),高強(qiáng),Muhammad Nadeem Arshad,Hassan A.Albar,Tariq R.Sobahi,俞書宏. Science China Materials. 2015(03)
[4]世界生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J]. 車長(zhǎng)波,袁際華. 天然氣工業(yè). 2011(01)
本文編號(hào):3656522
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.研究背景
1.1 引言
1.2 傳統(tǒng)能源的現(xiàn)狀
1.3 新型能源的研發(fā)和利用
2.燃料電池
2.1 直接乙醇燃料電池(DEFC)
2.2 乙醇燃料電池的反應(yīng)機(jī)理
2.3 堿性乙醇燃料電池的優(yōu)勢(shì)
2.4 氧還原反應(yīng)的機(jī)理
2.5 氧還原反應(yīng)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
2.6 納米催化劑的毒化問題
3.影響納米催化劑性能的主要因素
3.1 尺寸
3.2 形貌
3.3 組分
4.PtCu納米材料的研究現(xiàn)狀
5.論文的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新點(diǎn)
5.1 本論文主要包含了以下幾個(gè)內(nèi)容:
5.2 主要的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
1.實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.PtCu納米合金的制備與分離
3.納米合金的表征
3.1 X-射線粉末衍射(XRD)
3.2 X-射線光電子能譜(XPS)
3.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
3.4 透射電子顯微鏡(TEM)
3.5 X射線能譜分析(EDS)
4.PtCu納米合金電催化性能的測(cè)試
4.1 三電極體系原理
4.2 循環(huán)伏安法
4.3 計(jì)時(shí)電流法
第三章 亞5納米鉑銅合金的合成和電化學(xué)性能研究
1.引言
2.實(shí)驗(yàn)方法
2.1 亞5納米截角八面體Pt_(68)Cu_(32)納米晶體的制備
2.2 Pt_(68)Cu_(32)納米晶體的電化學(xué)測(cè)試方法
3.亞5納米截角八面體Pt_(68)Cu_(32)納米晶體的結(jié)構(gòu)表征和性能研究
4.本章小結(jié)
第四章 石墨烯負(fù)載的PtCu納米合金在電催化性能的研究
1.引言
2.實(shí)驗(yàn)方法
2.1 合成亞5納米Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO納米晶體
2.2 Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO納米晶體的電化學(xué)測(cè)試方法
3.Pt_(75.4)Cu_(24.6)/GO納米晶體的結(jié)構(gòu)表征和性能研究
4.本章小結(jié)
第五章 結(jié)語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]具有可控表面結(jié)構(gòu)和組成的PtNi八面體納米粒子的氧還原活性研究(英文)[J]. 逯一中,Larissa Thia,Adrian Fisher,Chi-Young Jung,Sung Chul Yi,王昕. Science China Materials. 2017(11)
[2]取向碳納米管/鉑雜化纖維的合成與光伏應(yīng)用(英文)[J]. 姜藝舒,孫浩,彭慧勝. Science China Materials. 2015(04)
[3]一種高活性、穩(wěn)定碳載鉑鈷鎳合金的氧還原催化劑(英文)[J]. 鄭亞榮,高敏銳,李會(huì)會(huì),高強(qiáng),Muhammad Nadeem Arshad,Hassan A.Albar,Tariq R.Sobahi,俞書宏. Science China Materials. 2015(03)
[4]世界生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J]. 車長(zhǎng)波,袁際華. 天然氣工業(yè). 2011(01)
本文編號(hào):3656522
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