全球能源危機和清潔水短缺是現(xiàn)代社會面臨的兩個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),致使科學(xué)家們努力尋求高效的能源轉(zhuǎn)換方式和凈化水技術(shù)。其中,直接甲醇燃料電池(DMFC)由于使用便攜的液體甲醇為燃料,具有無污染、低溫可操作、能量密度高等特點,擁有廣闊的應(yīng)用前景。貴金屬鉑被認(rèn)為是電催化甲醇氧化高效的電催化劑,但鉑基催化劑價格昂貴、易被表面吸附的中間碳質(zhì)物質(zhì)毒化等特點限制了它們的應(yīng)用。因此,減少鉑金屬含量或發(fā)展可替代的高效、廉價的催化劑是可行的解決方案。此外,太陽能是一種天然豐富且可持續(xù)的能源,是可再生技術(shù)發(fā)展中最具潛力的自然資源。太陽能驅(qū)動界面水蒸發(fā)的研究集中于對界面水進(jìn)行局部加熱以產(chǎn)生蒸汽,使其在海水淡化、廢水處理、發(fā)電等領(lǐng)域已取得重大進(jìn)展。但是,目前大多數(shù)蒸發(fā)器仍然需要昂貴的前驅(qū)體,復(fù)雜的制造工藝,極大地限制了其商業(yè)化發(fā)展。在這種情況下,開發(fā)低成本,可規(guī)模化生產(chǎn)且便于攜帶的蒸發(fā)器,同時要求其能實現(xiàn)良好的太陽光吸收、高效的熱管理和具有便于水傳輸和蒸汽逃逸的結(jié)構(gòu)極富挑戰(zhàn)性。本工作中,基于碳點表面含有豐富的官能團(tuán),具有較好的光吸收能力等特點,設(shè)計并合成了基于碳點(CDs)的復(fù)合物,并探究其在儲能與轉(zhuǎn)化裝置中的作用,為...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 直接甲醇燃料電池概述
    1.3 Pt基材料電催化甲醇氧化機理
    1.4 電催化甲醇氧化反應(yīng)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 Pt基復(fù)合催化劑
        1.4.2 非Pt基催化劑
        1.4.3 載體的作用
    1.5 太陽光驅(qū)動水蒸發(fā)概述
    1.6 局域熱水蒸發(fā)器的研究進(jìn)展
        1.6.1 金屬光熱材料
        1.6.2 碳基光熱材料
        1.6.3 聚合物光熱材料
    1.7 碳點概述
    1.8 本課題的立題依據(jù)及主要工作
    參考文獻(xiàn)
第二章 Pt-CoOOH-CDs/C復(fù)合物用于電催化甲醇氧化反應(yīng)
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 碳點的合成
        2.2.3 CoOOH-CDs,CoOOH以及H₂O₂-CDs的合成
        2.2.4 Pt-CoOOH-CDs/C催化劑的合成
        2.2.5 表征
        2.2.6 電化學(xué)測試
        2.2.7 CO吸附/脫附實驗
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 Pt-CoOOH-CDs復(fù)合催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 電化學(xué)測試
    2.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 PVA-rCDs微凝膠用于局域熱水蒸發(fā)
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 CDs和rCDs的合成
        3.2.3 PVA和PVA-rCDs微凝膠的合成
        3.2.4 PVA和PVA-rCDs塊體水凝膠的合成
        3.2.5 蒸發(fā)器的制備
        3.2.6 太陽光驅(qū)動水蒸發(fā)的評估
        3.2.7 人工海水的制備
        3.2.8 導(dǎo)熱系數(shù)測量
        3.2.9 水傳輸實驗
        3.2.10 材料表征
        3.2.11 理論計算
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 PVA-rCDs微凝膠的組成與結(jié)構(gòu)
        3.3.2 蒸發(fā)器的光熱性質(zhì)與水蒸發(fā)性質(zhì)
        3.3.3 水蒸發(fā)性質(zhì)的機理探究
        3.3.4 脫鹽實驗
        3.3.5 水傳輸實驗
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 碳點組裝體用于局域熱水蒸發(fā)
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 碳點的合成
        4.2.2 蒸發(fā)器的制備
        4.2.3 蒸發(fā)性質(zhì)的評估
        4.2.4 表征
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 碳點基組裝體的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 碳點基組裝體的光熱性質(zhì)與水蒸發(fā)性質(zhì)
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號：3903806