發(fā)布時間：2017-04-28 17:06

  本文關(guān)鍵詞：甲醇燃料電池電極催化材料的制備，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：燃料電池具有安裝方便、清潔無污染、噪聲低等優(yōu)點,在軍事或者民用領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。催化劑活性低以及制造成本過高是阻礙其商業(yè)化的重要原因；而載體對催化劑活性有重要影響,因而尋找性能優(yōu)良的載體是解決該問題的可行途徑之一。 本文在總結(jié)前人基礎(chǔ)上,在甲醇燃料電池電極催化劑相關(guān)材料方面做了如下工作：首先以氧化石墨烯(GO)、苯酚和甲醛為原料,F127為模板劑,通過水熱法和碳化過程制備出介孔碳/石墨烯復(fù)合碳材料(MCGC);研究了原料配比及用量對MCGC結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響。其次,以GO、甲階酚醛樹脂為原料、P123為模板劑,通過溶劑揮發(fā)自組裝(EISA)法制備了新型介孔碳/石墨烯復(fù)合碳材料(NMCGC)。借助低溫氮氣吸附法、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)等手段對MCGC和NMCGC碳材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)進行了表征。結(jié)果表明,MCGC與NMCGC均具有高的比表面積和大的孔體積；MCGC還具有三維互通的孔道結(jié)構(gòu)。最后,分別以MCGC和NMCGC為載體制備了直接甲醇燃料電池(DMFC)電極催化劑Pt/MCGC和PtRu/NMCGC,并用能譜儀(EDS)、 TEM、XRD等手段進行表征；考察了兩種催化劑對甲醇的催化氧化活性,并與相應(yīng)商業(yè)活性碳負載的催化劑進行比較。結(jié)果表明,Pt/MCGC較之Pt/XC-72具有更高的電化學(xué)活性比表面積(ECSA),更高的甲醇催化氧化活性以及更高的耐腐蝕性；而PtRu/NMCGC與PtRu/XC-72催化氧化甲醇活性相當。
【關(guān)鍵詞】：介孔碳/石墨烯 Pt 催化劑 直接甲醇燃料電池 制備
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM911.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 引言10
• 1.2 燃料電池的分類10-13
• 1.2.1 堿性燃料電池(AFC)11
• 1.2.2 磷酸燃料電池(PAFC)11
• 1.2.3 固體氧化物燃料電池(SOFC)11
• 1.2.4 熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)11-12
• 1.2.5 質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)12
• 1.2.6 直接甲醇燃料電池(DMFC)12-13
• 1.3 電極催化劑碳載體13-27
• 1.3.1 炭黑、石墨化材料13-15
• 1.3.2 碳納米管15-19
• 1.3.3 碳凝膠19-21
• 1.3.4 碳納米角、碳納米卷21-22
• 1.3.5 活性碳纖維、碳納米纖維22-23
• 1.3.6 介孔碳23-26
• 1.3.7 石墨烯26-27
• 1.4 本課題研究的意義27-28
• 第2章 實驗部分28-36
• 2.1 實驗中所用試劑及儀器28-29
• 2.1.1 試劑28-29
• 2.1.2 儀器29
• 2.2 碳載體的制備29-32
• 2.2.1 GO的制備29-30
• 2.2.2 甲階酚醛樹脂溶液的制備30
• 2.2.3 MCGC的制備30-32
• 2.2.4 NMCGC的制備32
• 2.3 催化劑的制備32-33
• 2.3.1 Pt/MCGC,Pt/XC-72的制備32
• 2.3.2 PtRu/NMCGC,PtRu/XC-72的制備32-33
• 2.4 載體及催化劑的表征33-36
• 2.4.1 X-射線衍射(XRD)33
• 2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)33
• 2.4.3 能譜(EDS)33-34
• 2.4.4 低溫氮氣吸附法34
• 2.4.5 紅外光譜(IR)34
• 2.4.6 透射電鏡(TEM)34
• 2.4.7 電化學(xué)工作站34-36
• 第3章 碳載體36-53
• 3.1 引言36
• 3.2 GO的表征36-37
• 3.3 制備條件對MCGC的影響37-42
• 3.3.1 GO與苯酚、甲醛、F127的配比37-39
• 3.3.2 模板劑F127含量的影響39-41
• 3.3.3 甲醛含量的影響41-42
• 3.4 制備條件對NMCGC的影響42-44
• 3.5 碳載體的表征與討論44-51
• 3.5.1 XRD表征44-45
• 3.5.2 EDS表征45-47
• 3.5.3 SEM表征47-50
• 3.5.4 TEM表征50-51
• 3.6 MCGC的可能形成機理51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第4章 電極催化劑53-62
• 4.1 引言53-54
• 4.2 催化劑的表征54-56
• 4.2.1 XRD表征54-55
• 4.2.2 EDS表征55-56
• 4.2.3 TEM表征56
• 4.3 催化劑的電化學(xué)測試56-61
• 4.3.1 Pt/C-2與Pt/XC-72的電化學(xué)測試56-59
• 4.3.2 PtRu/NMCGC與PtRu/XC-72的電化學(xué)表征59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻64-76
• 碩士期間發(fā)表的論文76-77
• 致謝77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Preparation of Multiwall Carbon Nanotubes-supported High Loading Platinum for Vehicular PEMFC Application[J];Chinese Chemical Letters;2005年11期

  本文關(guān)鍵詞：甲醇燃料電池電極催化材料的制備，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：333195