本文選題：類普魯士藍(lán) + 過(guò)渡金屬��； 參考：《南昌航空大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：類普魯士藍(lán)(PBA)是人類很早就報(bào)道的一種有機(jī)配合物。其合成方法簡(jiǎn)便,比表面積大,孔徑分布多樣性,使得其在電催化產(chǎn)氧,鈉離子電池和氣體存儲(chǔ)方面有著廣泛的應(yīng)用。但是其性能還是受導(dǎo)電性差和活性位點(diǎn)少限制。因此,我們以PBA為模板,通過(guò)不同的處理方式使得其衍生物具有更優(yōu)異的電催化性能,主要工作如下:(1)我們提出了一種簡(jiǎn)便的陰離子交換法來(lái)合成氧摻雜的非晶硫化鈷多孔納米立方(A-CoS_(4.6)O_(0.6)PNCs)。陰離子交換反應(yīng)使得材料形成具有大量缺陷位點(diǎn)的多孔結(jié)構(gòu)。此外,A-CoS_(4.6)O_(0.6)PNCs更加趨向于形成更多的懸空鍵,同時(shí)將氧引入到CoS_x基質(zhì)里面,大大增強(qiáng)了對(duì)氧的吸附能,使之能在較低的電壓下驅(qū)動(dòng)產(chǎn)氧反應(yīng)的發(fā)生。在中性條件下,A-CoS_(4.6)O_(0.6)PNCs在1.8 V的電壓下能達(dá)到4.59 m A cm~(-2)的電流密度,在堿性條件下,1.52 V的電壓能夠提供10mAcm~(-2)的電流密度。(2)我們通過(guò)在氬氣中熱解CoFe-PBA,得到了氮摻雜的碳包覆FeCo合金納米粒子。在熱解過(guò)程中,CoFe-PBA中的氰根離子同時(shí)提供碳源和氮源,形成氮摻雜碳,并且發(fā)生合金化反應(yīng)生成Fe Co合金納米粒子,得到核殼結(jié)構(gòu)的納米粒子(FeCo@NC)。根據(jù)一系列的電化學(xué)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)合成的FeCo@NC能作為雙功能催化劑能同時(shí)催化OER和ORR,在堿性條件下表現(xiàn)出良好的催化活性和穩(wěn)定性:產(chǎn)氧起始電位1.45V,傳遞10 m A cm~(-2)的電流密度所需電壓為1.49 V,塔菲爾斜率62 m V dec~(-1);氧還原起始電位0.94 V,半峰電位0.8 V。這些參數(shù)與貴金屬基催化劑相當(dāng),使得它有可能應(yīng)用于可再生能源裝置中,特別是鋅-空氣電池。
[Abstract]:Prussian blue (PBA) is an organic complex that has been reported for a long time. The synthetic method is simple, with large specific surface area and diverse pore size distribution, which makes it widely used in electrocatalytic oxygen generation, sodium ion battery and gas storage. However, its performance is still limited by poor conductivity and few active sites. Therefore, we use PBA as a template to make its derivatives have better electrocatalytic performance through different treatment methods. The main work is as follows: 1) We have proposed a simple anion exchange method for the synthesis of oxygen-doped amorphous cobalt sulfide nanocrystalline cubic cuboid A-CoS _ S _ (4. 6) O _ (6) O _ (0.6) P _ (NCsS). The anion exchange reaction resulted in the formation of porous structures with a large number of defect sites. In addition, there is a tendency to form more suspending bonds in the structure of ACOS4.6ONCs. At the same time, oxygen is introduced into the CoS_x matrix, which greatly enhances the adsorption energy of oxygen and enables it to drive the occurrence of oxygen-producing reactions at a lower voltage. Under neutral conditions, the current density of PNCs can reach 4.59 Ma / cm ~ (-2) at a voltage of 1.8 V. The current density of 10mAcmAM-2V can be provided at 1.52V in alkaline condition.) by pyrolysis of CoFe-PBA in argon, nitrogen-doped carbon coated FeCo alloy nanoparticles are obtained. In the pyrolysis process, the cyanide ions in CoFe-PBA provide both carbon and nitrogen sources to form nitrogen-doped carbon, and the Fe-Co alloy nanoparticles are formed by alloying reaction. Based on a series of electrochemical tests, The synthesized FeCo@NC can be used as a bifunctional catalyst to catalyze OER and ORR simultaneously. It shows good catalytic activity and stability under alkaline conditions: the initial potential of oxygen production is 1.45 V, and the voltage required for the transfer of 10 Ma / cm ~ (-2) is 1.49 V, and the tower is a tower. The initial oxygen reduction potential was 0.94 V, and the half peak potential was 0.8 V. These parameters are similar to those of noble metal based catalysts, which make it possible to be used in renewable energy plants, especially in zinc-air batteries.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36;O646

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 國(guó)文;用廉價(jià)金屬基體制取復(fù)合材料[J];金屬功能材料;2000年05期

2 李偉,陳美玲,陳玉喜;鑄造金屬基顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與展望[J];鑄造;2002年04期

3 曉敏;金屬基智能復(fù)合材料[J];金屬功能材料;2001年01期

4 ;由堿金屬基料和堿金屬硫酸鹽反應(yīng)生產(chǎn)聚合氯化硫酸鋁[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);2001年01期

5 高慧婷,包曉軍,劉勇兵,曹占義,孫喜良;金屬基抗震復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與展望[J];中國(guó)冶金;2003年11期

6 陳興;楊城笑;嚴(yán)彪;;金屬基陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法[J];上海有色金屬;2008年01期

7 王序昆;劉向陽(yáng);張正之;梁樹(shù)森;;含金屬基團(tuán)的四價(jià)錫化合物的合成和取代反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J];化學(xué)學(xué)報(bào);1987年10期

8 李敏之;新金屬及其復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀與動(dòng)向[J];材料導(dǎo)報(bào);1991年08期

9 婁菊紅;楊延清;原梅妮;羅賢;劉翠霞;;金屬基復(fù)合材料界面殘余應(yīng)力的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年19期

10 竇健敏;金屬基化合物直接涂復(fù)鋁構(gòu)件[J];稀有金屬;1992年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 戴建東;宋玉霞;;玻璃在金屬基粉末制品中應(yīng)用的研究[A];2002年黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

2 吳申慶;閆廷華;;金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)的進(jìn)展[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)第十一屆全國(guó)鑄造年會(huì)論文集[C];2006年

3 劉政;劉萍;;金屬基自生復(fù)合材料的研究[A];全國(guó)第十三屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

4 李建輝;沐方清;董兆文;;LTCC/金屬?gòu)?fù)合基板技術(shù)研究[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)第十六屆電子元件學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

5 朱家佩;張榮環(huán);王傳志;方嘉寶;歐陽(yáng)錦林;;含二硒化鈮金屬基自潤(rùn)滑電觸點(diǎn)材料的應(yīng)用研究[A];第二次全國(guó)摩擦磨損潤(rùn)滑學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1979年

6 王繼杰;連法增;左良;茹紅強(qiáng);付猛;周志敏;崔建忠;;耐高溫金屬基復(fù)合石英光導(dǎo)纖維材料的制備[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅰ[C];2004年

7 李冬劍;王景唐;丁炳哲;;高壓下的金屬基非晶的形成[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

8 丁建寧;殷戀飛;岳陸游;常u&華;胡蔭;劉正明;王子明;;鑲嵌式金屬基自潤(rùn)滑材料應(yīng)用于人字門(mén)底樞的可行性研究[A];2006全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（三）[C];2006年

9 陳靈波;何義;衛(wèi)建軍;余江;;咪唑類金屬基離子液體熱穩(wěn)定性及水溶性流失機(jī)理研究[A];第五屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)摘要集[C];2009年

10 銀鳳翔;陳能展;趙麗萍;楊立英;季生福;劉輝;李成岳;;用于吸/放熱反應(yīng)直接耦合的金屬基結(jié)構(gòu)化催化劑的研究[A];第一屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(下)[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 張晶晶;烏克蘭金屬交易量減少59.7%[N];遠(yuǎn)東經(jīng)貿(mào)導(dǎo)報(bào);2009年

2 本報(bào)記者 顧定槐;新型復(fù)合材料的探索者[N];中國(guó)化工報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 周薇溪;光波在金屬基薄膜中的傳輸特性及應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

2 梅紅;金屬基整體式催化劑與反應(yīng)器的傳遞及反應(yīng)特性[D];北京化工大學(xué);2007年

3 吳一;天然鈦鐵礦碳熱、鋁熱原位合成金屬基復(fù)合陶瓷的研究[D];南昌大學(xué);2005年

4 徐麗;金屬基離子液體中過(guò)渡金屬氧化物的設(shè)計(jì)及其光電性質(zhì)研究[D];江蘇大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李曼;金屬基帶表面電化學(xué)改性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 張盼;化學(xué)溶液法沉積制備金屬基帶上的氧化物阻擋層薄膜研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 趙曉萌;輕質(zhì)金屬基航空復(fù)合材料切削加工有限元模擬研究[D];浙江大學(xué);2016年

4 張度寶;Ni-Al金屬反應(yīng)材料的制備和性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

5 劉立紅;摻雜Cr_2O_3/NiO/MnO_2高發(fā)射率金屬基陶瓷涂層性能的研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

6 李平;基于Eu簇和Cu簇的金屬有機(jī)骨架的合成及性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2017年

7 蔡平偉;CoFe-PBA衍生過(guò)渡金屬基納米材料的電化學(xué)性能研究[D];南昌航空大學(xué);2017年

8 汪志健;等離子熔化—注射技術(shù)制備金屬基固體自潤(rùn)滑表層復(fù)合材料[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

9 王傳t，

本文編號(hào)：1975430