本文基于含四個(gè)1,2,4-三氮唑基團(tuán)的配體TTPPDA-4,通過溶劑熱法制備了兩個(gè)陽離子型金屬-有機(jī)框架化合物(MOFs)[Co(TTPPDA-4)](ClO₄)₂.nS(簡稱Co-TTPPDA-4)和{[Cd(TTPPDA-4)(HCOO)](ClO₄)·9H₂O·DMF}_n(簡稱Cd-TTPPDA-4)。通過兩種不同的方法制備用于催化氧還原反應(yīng)(ORR)的碳基納米電催化劑:(1)直接高溫碳化MOF得到催化劑Co-N-C和N-C;(2)利用離子交換的方法向MOF孔腔中引入[Fe(CN)₆]^3-和[Co(CN)₆]^3-后,再進(jìn)行高溫碳化制備了Fe-Co-N-C、Fe-N-C和Co-N-C催化劑。對(duì)上述兩種方法獲得納米催化劑進(jìn)行了氧還原電催化活性研究,并結(jié)合對(duì)催化劑形貌,化學(xué)組成以及微觀結(jié)構(gòu)方面的表征,對(duì)催化劑的氧還原催化活性的影響因素做了深入探討。具體工作如下所述:Co-TTPPDA-4是一...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 基于MOF前體的非金屬催化劑
    1.3 基于單金屬M(fèi)OF前體的催化劑
    1.4 基于雙金屬M(fèi)OF前體的催化劑
        1.4.1 基于Co/ZnMOF前體的催化劑
        1.4.2 基于Fe/ZnMOF前體的催化劑
        1.4.3 基于Fe/CoMOF前體的催化劑
    1.5 基于其它MOF前體的催化劑
    1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 本論文的研究意義
        1.6.2 本論文的研究內(nèi)容
第二章 基于陽離子型Co-MOF前驅(qū)體制備的氧還原催化劑的性能研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 配體N,N,N',N'-四(4-苯基-1,2,4-三氮唑)對(duì)苯二胺(TTPPDA-4)的合成
    2.3 晶體的合成
    2.4 催化劑的制備
        2.4.1 Co-N-C合成
        2.4.2 Fe-Co-N-C合成
        2.4.3 三電極體系及工作電極的制備
    2.5 研究結(jié)果及討論
        2.5.1 配合物的晶體數(shù)據(jù)
        2.5.2 配合物1的晶體結(jié)構(gòu)
        2.5.3 配合物1的基本特征
            2.5.3.1 紅外
            2.5.3.2 粉末PXRD
    2.6 Fe-N-C前軀體的相關(guān)表征
        2.6.1 紅外和紫外可見光譜
        2.6.2 粉末PXRD
    2.7 基于配合物1的催化劑ORR催化性質(zhì)及相關(guān)表征
        2.7.1 ORR催化性質(zhì)
        2.7.2 催化劑的相關(guān)表征
    2.8 本章小結(jié)
第三章 基于陽離子型Cd-MOF前驅(qū)體制備的氧還原催化劑的性能研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑
    3.2 配體的合成
    3.3 晶體的合成
    3.4 晶體結(jié)構(gòu)
    3.5 催化劑的合成
        3.5.1 N-C合成
        3.5.2 Fe-N-C合成
        3.5.3 Co-N-C合成
        3.5.4 三電極體系及工作電極的制備
    3.6 Fe-N-C催化劑前驅(qū)體的相關(guān)表征
        3.6.1 紅外和紫外可見光譜
        3.6.2 粉末PXRD
    3.7 Co-N-C催化劑前驅(qū)體的相關(guān)表征
        3.7.1 紅外和紫外可見光譜
        3.7.2 粉末PXRD
    3.8 催化劑ORR催化性質(zhì)及相關(guān)表征
        3.8.1 N-C催化劑ORR催化性質(zhì)
        3.8.2 Fe-N-C催化劑ORR催化性質(zhì)
        3.8.3 Co-N-C催化劑ORR催化性質(zhì)
        3.8.4 催化劑的相關(guān)表征
    3.9 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3856863