發(fā)布時(shí)間：2017-09-15 16:03

  本文關(guān)鍵詞：二甘醇法制備高質(zhì)量炭載貴金屬納米晶及其電催化性能研究

  更多相關(guān)文章： Pt Pd 二甘醇還原法 電催化活性 燃料電池

【摘要】：燃料電池因其能量轉(zhuǎn)化效率高、污染低、燃料來(lái)源廣等優(yōu)點(diǎn),已成為新能源研究的熱點(diǎn)。然而,限制其大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的主要障礙是電催化劑活性較低和價(jià)格高昂。因此,提高催化劑的活性、利用率以及降低其用量日益成為燃料電池電催化劑研究的重點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些目的,人們選擇用具有良好導(dǎo)電性和高比表面積的載體材料擔(dān)載貴金屬納米粒子催化劑。本論文選擇炭黑、碳納米管和石墨烯為載體,采用二甘醇(DEG)還原法成功實(shí)現(xiàn)了小尺寸貴金屬納米粒子在碳載體表面上均勻分布,并系統(tǒng)研究了貴金屬納米粒子/碳納米材料復(fù)合物對(duì)甲醇的電催化性能。研究工作主要包括以下幾個(gè)方面：(1)運(yùn)用二甘醇還原法制備得到了高分散Pd/C催化劑。在整個(gè)合成過(guò)程當(dāng)中,二甘醇既作為溶劑又作為還原劑,并且沒(méi)有引入表面活性劑和氯離子,這樣就得到了表面清潔的催化劑。同時(shí),將此方法與傳統(tǒng)的乙二醇(EG)還原法相比,二甘醇還原法能夠得到粒徑更小,分散性更好的高質(zhì)量的Pd/C催化劑。正是由于這些優(yōu)點(diǎn),使其在堿性介質(zhì)中對(duì)甲醇電催化氧化時(shí)表現(xiàn)出更高的面積比活性和質(zhì)量活性。這一結(jié)果表明二甘醇法制備的Pd/C電催化劑在堿性直接甲醇燃料電池的應(yīng)用上具有一定的應(yīng)用前景。(2)用二甘醇還原法得到了碳納米管負(fù)載的鉑納米粒子(Pt/CNTs-DEG)復(fù)合材料。以二甘醇為溶劑和還原劑,獲得了具有窄的粒度分布和高的分散度的Pt/CNTs催化劑,納米粒子的尺寸介于2.8 nm到3.5 nm之間。作為對(duì)比,同時(shí)制備了乙二醇(EG)為還原劑的Pt/CNTs-EG催化劑。在直接甲醇燃料電池測(cè)試中,Pt/CNTs-DEG催化劑在酸性介質(zhì)中對(duì)甲醇的電催化氧化活性明顯優(yōu)于Pt/CNTs-EG催化劑。這是由于二甘醇還原法得到的Pt納米粒子具有良好的分散性和小的粒子直徑,使得Pt/CNTs-DEG催化劑的比表面積更大,有效催化活性增強(qiáng)。(3)用二甘醇還原法制備了石墨烯負(fù)載的PtPd納米粒子(PtPd/rGO)復(fù)合材料。利用二甘醇還原,獲得了具有不同Pt/Pd比的PtPd/rGO催化劑。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表面,相對(duì)于單金屬Pt或Pd催化劑,Pt/Pd雙金屬催化劑顯示出更為優(yōu)越的甲醇催化氧化活性。Pt1Pd3/rGO催化劑具有最好的催化效果,顯示出在燃料電池領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：Pt Pd 二甘醇還原法 電催化活性 燃料電池
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36;TM911.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 前言8-9
• 1.2 直接甲醇燃料電池工作機(jī)理9-10
• 1.3 低溫燃料電池陽(yáng)極催化劑10-13
• 1.3.1 單金屬Pt催化劑10-11
• 1.3.2 單金屬Pd催化劑11
• 1.3.3 PtM(M為貴金屬)催化劑11-13
• 1.3.4 PtN(N為非貴金屬)催化劑13
• 1.4 納米碳材料13-16
• 1.4.1 納米碳材料簡(jiǎn)介13-15
• 1.4.2 納米碳材料負(fù)載貴金屬納米粒子陽(yáng)極催化劑的制備15-16
• 1.5 課題研究的背景和內(nèi)容16-18
• 第2章 二甘醇還原法制備超細(xì)Pd/C催化劑及其對(duì)甲醇的電催化氧化18-28
• 2.1 前言18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分18-21
• 2.2.1 試劑18-20
• 2.2.2 Pd/C催化劑的制備20
• 2.2.3 物理表征20
• 2.2.4 粘度的測(cè)定20
• 2.2.5 電化學(xué)測(cè)試20-21
• 2.2.6 電極的制備21
• 2.3 結(jié)果和討論21-27
• 2.3.1 Pd/C催化劑的物理化學(xué)表征21-25
• 2.3.2 Pd/C催化劑的電化學(xué)測(cè)試25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 二甘醇還原法制備超細(xì)Pt/CNTs催化劑及其對(duì)甲醇的電催化氧化28-38
• 3.1 前言28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分28-29
• 3.2.1 試劑28-29
• 3.2.2 Pt/CNTs催化劑的制備29
• 3.2.3 物理表征29
• 3.2.4 電化學(xué)測(cè)試29
• 3.2.5 電極的制備29
• 3.3 結(jié)果和討論29-36
• 3.3.1 Pt/CNTs催化劑的物理化學(xué)表征29-33
• 3.3.2 Pt/CNTs催化劑的電化學(xué)測(cè)試33-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第4章 二甘醇還原法制備超細(xì)PtPd/rGO催化劑及其對(duì)甲醇的電催化氧化38-48
• 4.1 前言38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分38-40
• 4.2.1 試劑38-39
• 4.2.2 PtPd/rGO催化劑的制備39
• 4.2.3 物理表征39
• 4.2.4 電化學(xué)測(cè)試39-40
• 4.2.5 電極的制備40
• 4.3 結(jié)果和討論40-47
• 4.3.1 PtPd/rGO催化劑的物理化學(xué)表征40-44
• 4.3.2 PtPd/rGO催化劑的電化學(xué)測(cè)試44-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 總結(jié)與展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-60
• 致謝60-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果62

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3 林炳亮;崇雨田;謝奇峰;趙志新;李建國(guó);羅瑞虹;曹紅;張宇鋒;左興;揭玉勝;許鎮(zhèn);蔡慶賢;吳元?jiǎng)P;柯偉民;彭曉謀;高志良;;嚴(yán)重肝病患者使用二甘醇后中毒的臨床分析[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)全國(guó)第九次感染病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2006年

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1 丁茂柏 謝立t，

本文編號(hào)：857494