(1)碳化鉬具有價格低廉、對氫析出反應活性高及穩(wěn)定性好等特點被認為是有希望替代Pt的氫析出反應催化劑。本工作采用鉬酸鈉和2,6-二氨基吡啶為反應原料,通過不斷進行鹽封的過程使得前驅體被緊緊包覆在NaCl中,經(jīng)惰性氣氛下煅燒制得鹽封后碳化鉬。采用EDS、XRD以及XPS等技術對鹽封后碳化鉬的組成和結構進行了表征。結果表明,產物為斜方晶系的Mo2C,也含有被氧氣氧化的氧化鋁。結合XPS和TOF數(shù)的計算,表明鹽封過程中形成的孔有助于暴露更多活性位點,同時也擴大了與氧氣的接觸面積,導致催化劑表面氧化鉬的含量增加。總的來說,鹽封后的催化劑氫析出性能明顯的提高,當電流密度達到10 mAcm-2時,過電位僅為175 mV左右。析氫反應性能提高的原因可歸結如下:(1)鹽封過程通過造孔暴露出更多的活性位點;(2)相對的多孔結構與較大的比表面積有利于反應過程中的傳質傳荷。鹽封后碳化鉬的Tafel斜率為88 mV/dec,可證明催化劑表面發(fā)生的氫析出反應遵循Volmer-Heyrovsky機理并以電化學脫附步驟為反應的速控步驟。(2)直接乙醇燃料電池由于具有能量密度高、操作條件溫和、安全環(huán)保等優(yōu)點而被人們認...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 能源現(xiàn)狀與氫能源的應用
    1.2 電催化產氫的反應機理
    1.3 碳化鉬催化劑的優(yōu)勢及氫析出反應機理研究的瓶頸
    1.4 鹽封的相關工作及其作用
    1.5 直接乙醇燃料電池的優(yōu)勢及技術瓶頸
    1.6 乙醇電氧化的機理及研究進展
    1.7 電化學原位紅外反射光譜在電催化研究中的應用及其進展
    1.8 本文的研究思路與主要內容
    參考文獻
第二章 實驗試劑、儀器和方法
    2.1 實驗試劑和材料
    2.2 實驗儀器和設備
    2.3 物理性質表征
        2.3.1 掃描電子顯微鏡
        2.3.2 透射電子顯微鏡
        2.3.3 X-射線粉末晶體衍射
        2.3.4 X-射線光電子能譜(XPS)
        2.3.5 氮氣等溫吸脫附
    2.4 電化學表征
        2.4.1 電極制備
        2.4.2 循環(huán)伏安法(CV)
        2.4.3 氫析出(HER)活性測試
        2.4.4 電化學原位反射紅外光譜(in situ FTIRS)實驗
第三章 碳化鉬的制備及其氫析出性能研究
    3.1 鹽封后碳化鉬(Mo₂C/SS)與未鹽封碳化鉬(Mo₂C)催化劑的制備
    3.2 催化劑的物理表征
    3.3 催化劑的電化學表征
    3.4 本章小結
    參考文獻
第四章 堿性環(huán)境中不同溫度下乙醇電氧化的原位紅外光譜研究
    4.1 純Pd催化劑的制備
    4.2 催化劑的電化學表征
    4.3 不同溫度下催化劑對乙醇電氧化的原位紅外光譜研究
    4.4 本章小結
    參考文獻
結論與展望
致謝



本文編號：3863784