發(fā)布時間：2020-08-28 09:50

　　 直接甲醇燃料電池(DMFC)是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它具有燃料比能量密度高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、燃料補(bǔ)充方便、啟動迅速等特點(diǎn),是一種很有發(fā)展前景的新型電源。但是要想將DMFC大規(guī)模地商業(yè)化應(yīng)用,還存在一些問題。一是甲醇的電氧化是一個動力學(xué)慢過程,這阻礙了DMFC能量效率的提高；二是在DMFC的運(yùn)行過程中,所使用的PtRu/C催化劑中的釕元素會隨著運(yùn)行時間的增長而緩慢流失。采用乙二醇還原法,使得H2PtCl6.6H2O和RuCl3.xH2O反應(yīng),并將其作用于VulcanXC-72R碳上,制備得到了40%金屬載量的PtRu/C催化劑。對其進(jìn)行XRD測試,發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了鉑(fcc)結(jié)構(gòu)的特征衍射峰；進(jìn)行TEM表征,發(fā)現(xiàn)催化劑的金屬粒子在碳載體上分布均勻,沒有出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,且催化劑粒徑分布比較均勻,在2-3nm之間。對PtRu原子比為1：1的催化劑進(jìn)行加速老化實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著高電位CV掃描的進(jìn)行,催化劑的活性表現(xiàn)出單調(diào)減小的規(guī)律,反應(yīng)所受到的阻力越來越大。對這一組數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計算,發(fā)現(xiàn)所選用的四種動力學(xué)模型都可以成功地模擬出IE曲線的變化規(guī)律,但只有VCS-Frumkin/Temkin機(jī)理可以較好地模擬出其電化學(xué)阻抗譜的變化。針對催化劑老化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,制備了幾種釕含量逐漸減少的不同比例的催化劑,模擬在加速老化實(shí)驗(yàn)中催化劑釕含量的逐漸減少。發(fā)現(xiàn)了和催化劑加速老化實(shí)驗(yàn)相同的活性變化規(guī)律。使用VCS-Frumkin/Temkin機(jī)理可以成功地模擬出總諧波失真譜的變化趨勢。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TM911.4

【參考文獻(xiàn)】

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2 吳鋒;劉延紅;吳川;;乙二醇穩(wěn)定的NaBH4還原法制備納米Pt/C催化劑[J];功能材料;2009年08期

3 王琪;孫公權(quán);閆世友;汪國雄;辛勤;陳青松;李君濤;姜艷霞;孫世剛;;PtRu/C電催化劑上甲醇吸附氧化過程的電化學(xué)原位紅外光譜[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2006年11期

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1 陳維民;直接甲醇燃料電池電催化劑穩(wěn)定性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2007年

2 姜魯華;直接醇類燃料電池陽極鉑基電催化劑的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2005年

3 周衛(wèi)江;低溫直接醇類燃料電池陽極催化劑研制[D];中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2003年

4 周振華;直接甲醇燃料電池：高分散高負(fù)載鉑基電催化劑的制備規(guī)律研究[D];中國科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2003年

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1 王巖;乙二醇膠體法制備直接甲醇燃料電池陰極催化劑研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

2 馬寧;高分散低擔(dān)載Pt/C催化劑的制備[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

本文編號：2807425