發(fā)布時(shí)間：2017-08-02 22:16

  本文關(guān)鍵詞：直接甲醇燃料電池陽極金屬氧化物改性Pt基催化劑的研究

  更多相關(guān)文章： 靜電紡絲 CeO_2納米纖維 Pt納米顆粒 甲醇氧化

【摘要】：直接甲醇燃料電池(DMFCs)陽極Pt基催化劑易吸附甲醇氧化中間產(chǎn)物而中毒,Pt納米顆粒在碳載體上的遷移和團(tuán)聚導(dǎo)致催化劑的穩(wěn)定性差。為解決以上問題,本文以金屬氧化物CeO2納米纖維修飾Pt基催化劑,主要研究內(nèi)容如下：第一部分：采用靜電紡絲技術(shù)結(jié)合浸漬還原法制備了Pt/CeO2-C和Pt/Ce0.8Sm0.2O2-δ (SDC)-C復(fù)合催化劑,通過X射線衍射(XRD)分析,掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等測(cè)試手段對(duì)樣品的晶相,形貌和微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；采用循環(huán)伏安法,CO溶出法和計(jì)時(shí)電流法研究了催化劑在酸性溶液中對(duì)甲醇的電催化氧化活性。結(jié)果表明,與負(fù)載相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Pt的商業(yè)Pt/C催化劑相比,Pt/CeO2-C催化劑表現(xiàn)出對(duì)甲醇更好的催化活性和穩(wěn)定性,Pt/SDC-C催化劑表現(xiàn)出更好的抗中毒能力。第二部分：采用浸漬還原法制備得到CeO2納米纖維含量分別為15 wt%,20 wt%, 25wt%,30wt%和35 wt%的五種催化劑,電化學(xué)測(cè)試表明當(dāng)CeO2摻雜量為30 wt%時(shí),催化劑表現(xiàn)出對(duì)甲醇最好的催化活性和穩(wěn)定性；當(dāng)CeO2摻雜量為15 wt%時(shí),催化劑表現(xiàn)出對(duì)甲醇最好的抗中毒能力。第三部分：采用浸漬還原法制備得到CeO2含量為25 wt%的PtCo/CeO2-C催化劑。采用循環(huán)伏安法,CO溶出法和計(jì)時(shí)電流法研究了催化劑在酸性溶液中對(duì)甲醇的電催化氧化活性。結(jié)果表明,與負(fù)載相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Pt的Pt/CeO2-C和商業(yè)Pt/C催化劑相比,PtCo/CeO2-C催化劑表現(xiàn)出對(duì)甲醇更好的催化活性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：靜電紡絲 CeO_2納米纖維 Pt納米顆粒 甲醇氧化
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM911.4;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 直接甲醇燃料電池簡(jiǎn)介10-13
• 1.1.1 直接甲醇燃料電池的工作原理10-11
• 1.1.2 直接甲醇燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題11-12
• 1.1.3 陽極和陰極反應(yīng)的電催化機(jī)理12-13
• 1.1.3.1 甲醇氧化反應(yīng)機(jī)理12-13
• 1.1.3.2 氧氣還原反應(yīng)機(jī)理13
• 1.2 直接甲醇燃料電池陽極催化劑13-21
• 1.2.1 Pt基催化劑13-19
• 1.2.1.1 一元催化劑13-15
• 1.2.1.2 二元催化劑15-18
• 1.2.1.3 多元催化劑18-19
• 1.2.2 非Pt基催化劑19-21
• 1.3 陽極催化劑的常用制備方法21-23
• 1.3.1 浸漬法21-22
• 1.3.2 膠體法22
• 1.3.3 微乳法22-23
• 1.4 靜電紡絲技術(shù)簡(jiǎn)介23-25
• 1.5 CeO_2的性質(zhì)及作用機(jī)理25
• 1.6 本文主要研究工作25-27
• 第二章 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器27-28
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑27
• 2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器27-28
• 第三章 Pt/CeO_2-C催化劑的制備及性能研究28-40
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分29-30
• 3.2.1 SDC納米纖維的制備29
• 3.2.2 20wt%Pt/金屬氧化物-C復(fù)合催化劑的制備29
• 3.2.3 工作電極的制備29-30
• 3.2.4 測(cè)試與表征30
• 3.3 結(jié)果與討論30-39
• 3.3.1 金屬氧化物納米纖維的結(jié)構(gòu)表征30-32
• 3.3.2 催化劑的結(jié)構(gòu)表征32-35
• 3.3.3 電化學(xué)性能表征35-39
• 3.4 小結(jié)39-40
• 第四章 不同含量的金屬氧化物對(duì)甲醇催化活性的影響40-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分40-42
• 4.1.1 CeO_2納米纖維的制備40
• 4.1.2 Pt/CeO_2-C催化劑的制備40-41
• 4.1.3 工作電極的制備41
• 4.1.4 測(cè)試與表征41-42
• 4.2 結(jié)果與討論42-47
• 4.2.1 催化劑的XRD圖42-43
• 4.2.2 電化學(xué)測(cè)試43-47
• 4.3 小結(jié)47-48
• 第五章 PtCo/CeO_2-C催化劑的制備及其性能研究48-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分48-50
• 5.1.1 CeO_2納米纖維的制備48-49
• 5.1.2 PtCo/CeO_2-C催化劑的制備49
• 5.1.3 工作電極的制備49
• 5.1.4 測(cè)試與表征49-50
• 5.2 結(jié)果與討論50-56
• 5.2.1 催化劑的結(jié)構(gòu)與表征50-52
• 5.2.2 電化學(xué)測(cè)試52-56
• 5.3 小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 總結(jié)57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-70
• 致謝70-71
• 作者簡(jiǎn)介71-72
• 在讀期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文72

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