隨著人們對能源和環(huán)境問題的日益重視,具有高效、低成本和環(huán)境友好等特點的能量轉(zhuǎn)換和存儲系統(tǒng)得到廣泛的關(guān)注。在不同的能量技術(shù)中,氧還原反應(yīng)和氧析出反應(yīng)的電催化劑是非常重要的,包括燃料電池和水裂解技術(shù)。迄今為止,對于燃料電池,氧還原反應(yīng)催化劑常用Pt基催化劑,而水裂解技術(shù)中氧析出反應(yīng)催化劑常用Ru基和Ir基催化劑。然而,這些貴金屬催化劑成本高、儲量稀少、穩(wěn)定性差,不能大規(guī)模應(yīng)用于商業(yè)中。因此,渴望具有高效的、好的穩(wěn)定性的非貴金屬催化劑代替貴金屬催化劑。本文采用水熱-熱處理方法制備了兩種非貴金屬催化劑,分別簡寫為Co/N,P-GA和Co₉S₈/N,S,P-GA。復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)通過透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、拉曼光譜（Raman）和X射線光電子能譜（XPS）等進行表征,采用CV、LSV、RRDE和i-t等測試方法來研究催化劑的催化性能。測試結(jié)果表明制得的Co/N,P-GA復(fù)合材料有很好的ORR催化性能,Co₉S₈/N,S,P-GA復(fù)合材料對ORR和OER有好的催化性能,兩種復(fù)合物都有... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DMFC的工作原理示意圖

圖 1.2 以 2 維石墨烯為基礎(chǔ)單元形成不同維度碳材料，石墨烯不僅穩(wěn)定，而且展現(xiàn)出非凡的性能，包括高的楊氏模量率、大的比表面積(單層石墨烯，理論上 2630 m2g-1)、杰出的電子、強的機械性能、高的化學(xué)穩(wěn)定性、光學(xué)透射率以及雙極化電場效應(yīng)，這些特殊性能使其在不同應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，例如生物醫(yī)、能源轉(zhuǎn)換和存儲裝置，顯示器和太陽能電池等。這些獨特的性方面對于提供新的方案以及關(guān)鍵的改進有了可能性。例如，導(dǎo)電表面積可以使分析物分子高密度的吸附在上面，這樣就促進了高化。石墨烯與氧化還原物種之間靈巧的電子轉(zhuǎn)移打開了一種基于媒介的傳感策略的可能。因此，近年來，石墨烯在電化學(xué)領(lǐng)域引D 材料已經(jīng)在電化學(xué)方面有了潛在的應(yīng)用，而且在這個領(lǐng)域發(fā)展石墨烯和相關(guān)材料的評論已經(jīng)發(fā)表，另外有一些特別的強調(diào)石墨論也已經(jīng)發(fā)表[72-74]。烯分散的溶液干燥時，由于單個石墨烯薄片之間的范德華力和 π-它們有聚集的傾向。通過將納米粒子引入石墨烯層，并且納米粒

16圖 3.1 (a)N-GA-900 的透射圖像；(b,c)不同分辨率的 Co/N,P-GA-900 的透射圖像，(c)是在高分辨率下的透射(HRTEM)圖像。N-GA-900 和 Co/N,P-GA-900 復(fù)合材料的形貌通過 TEM 進行表征分析。圖 3.1a 為N-GA-900 的透射電鏡圖，從圖中可以看到三維 N-GA-900 材料典型的褶皺結(jié)構(gòu)。從Co/N,P-GA-900 的 TEM 圖像(圖 3.1b)中看到 Co 納米顆粒負載在三維石墨烯片上。從高分辨 TEM 圖像(圖 3.1c)中可以清楚的看到 Co 納米顆粒的晶格條紋，其晶格間距大約為 0.21 nm，與 Co 的(111)晶面的晶格間距相一致。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨烯的制備方法及其性能研究[J]. 肖淑娟,于守武,譚小耀.  化學(xué)世界. 2015(06)
[2]直接甲醇燃料電池的耐甲醇陰極電催化劑炭載四羧基酞菁鈷的研究[J]. 李旭光,邢巍,陸天虹,季怡萍,梁宏瑩,邵允.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報. 2003(07)

博士論文
[1]石墨烯的制備及在超級電容器中的應(yīng)用[D]. 吳洪鵬.北京交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]三維石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的制備及超級電容性能研究[D]. 汪建德.西南科技大學(xué) 2015



本文編號：3248929