直接甲醇燃料電池（DMFC）是最有應(yīng)用潛力的清潔型能源之一。DMFC中一般都會(huì)采用金屬Pt作為它的陽極催化劑,貴金屬Pt價(jià)格昂貴、催化效率低且穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)阻礙了DMFC的商業(yè)化推廣。因此探索出一種高催化效率、高抗中毒性和強(qiáng)穩(wěn)定性的Pt基催化劑是解決DMFC陽極催化劑問題的關(guān)鍵。二維碳納米材料石墨烯具有極大的比表面積和高導(dǎo)電性,利用石墨烯的優(yōu)異性質(zhì),構(gòu)建三維或多維度復(fù)合結(jié)構(gòu)作為Pt基催化劑的載體,多維結(jié)構(gòu)增大復(fù)合催化劑的活性比表面積,同時(shí)能夠避免石墨烯在反應(yīng)過程中的不可逆團(tuán)聚作用,提供更多的電子傳遞路徑,增強(qiáng)催化劑的穩(wěn)定性和甲醇氧化速率,從而能夠?qū)崿F(xiàn)DMFC的電池輸出功率密度和使用壽命的提高。Pt基二元或三元復(fù)合催化劑與純Pt相比,具有更高的抗一氧化碳中毒性,提高了貴金屬Pt的利用率,降低成本,對(duì)甲醇氧化反應(yīng)能夠表現(xiàn)出更好的催化性能。本論文通過探究構(gòu)建三維或多維的石墨烯基復(fù)合材料,并作為載體負(fù)載Pt或PtM納米顆粒合成復(fù)合催化劑,從而提高催化劑的催化活性、抗中毒性和穩(wěn)定性。主要涵蓋了以下四個(gè)方面:（1）通過水熱法合成了三維石墨烯,以三維石墨烯為載體采用電沉積法制備了PtNi/三維石墨烯... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 直接甲醇燃料電池(DMFC)概述
        1.1.1 DMFC的工作原理
        1.1.2 DMFC的特點(diǎn)和優(yōu)勢
        1.1.3 DMFC的研究進(jìn)展及存在問題
    1.2 DMFC陽極催化劑的研究
        1.2.1 DMFC陽極催化機(jī)理
        1.2.2 Pt基催化劑的研究概況
            1.2.2.1 Pt基催化劑的組成
            1.2.2.2 Pt基催化劑的形貌
    1.3 石墨烯基三維復(fù)合催化劑的研究
    1.4 本課題的設(shè)計(jì)思路及研究內(nèi)容
第二章 電化學(xué)合成PtNi/三維石墨烯復(fù)合催化劑及對(duì)甲醇的催化氧化
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 PtNi/3DGN納米復(fù)合物的制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PtNi/3DGN的表面形貌及組成
        2.3.2 電化學(xué)表征
        2.3.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
    2.4 總結(jié)
第三章 PtNiCo/三維石墨烯復(fù)合材料的電沉積制備及其對(duì)甲醇的催化氧化
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 PtNiCo/3DGN復(fù)合催化劑的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PtNiCo/3DGN復(fù)合催化劑的形貌表征
        3.3.2 電化學(xué)表征
        3.3.3 PTNICO/3DGN復(fù)合催化劑中NI和CO元素比例的優(yōu)化
    3.4 總結(jié)
第四章 Pt/氫氧化鎳-氫氧化鈷/石墨烯復(fù)合材料的制備及對(duì)甲醇的催化氧化
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 Pt/氫氧化鎳-氫氧化鈷/石墨烯復(fù)合催化劑的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 形貌及組分表征
        4.3.2 Pt/氫氧化鎳-氫氧化鈷/石墨烯催化甲醇氧化的性能研究
    4.4 總結(jié)
第五章 PtM（M=Ni，Co）/石墨烯-碳量子點(diǎn)-石墨烯復(fù)合催化劑的制備及對(duì)甲醇的電催化氧化
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.2.3 碳量子點(diǎn)的制備
        5.2.4 PtM（M=Ni，Co）/石墨烯-碳量子點(diǎn)-石墨烯復(fù)合催化劑
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 石墨烯-碳量子點(diǎn)-石墨烯的形貌表征
        5.3.2 電化學(xué)表征
    5.4 總結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[2]電化學(xué)合成PtCo/石墨烯復(fù)合催化劑及對(duì)甲醇的電催化氧化[J]. 史國玉,王宗花,夏建飛,張菲菲,夏延致,李延輝.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]Pt納米花/ZnO復(fù)合陣列的制備及對(duì)甲醇氧化催化的研究[J]. 高莉,鄂義峰,范樓珍.  電化學(xué). 2009(04)
[4]Pt-Mo電極上CO、甲醛和甲醇的電催化氧化——微分電化學(xué)質(zhì)譜研究[J]. 王紅森.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)



本文編號(hào)：3468932