隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對生活質(zhì)量要求的提高,對不可再生能源比如煤,石油,天然氣的使用,既不具備長期發(fā)展性同時也對空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)擔(dān)。眾所周知,氧氣催化反應(yīng)和水電解反應(yīng)作為金屬空氣電池和燃料電池的重要理論組成,使得人們對這類催化劑的研究十分火熱。其中Pt、Ru02、Ir02作為高效催化劑存在高成本,地球豐度低,以及不可同時作為多功能催化劑的缺點。因此,開發(fā)廉價的非貴金屬甚至是三功能催化劑是電池在實用技術(shù)上的重要探究。本論文總結(jié)了與電催化水分解以及鋅-空氣電池相關(guān)地眾多類型的催化劑,對其在金屬的選擇性以及材料的合成和結(jié)構(gòu)的特征方面進(jìn)行了總結(jié),并據(jù)此,設(shè)計合成了以非貴金屬Cu為基礎(chǔ)的催化劑進(jìn)行了一系列的研究,研究結(jié)果表明,Cu基催化劑具備可以媲美貴金屬催化劑的電催化性能,且可同時用作多功能電催化劑,成為可以替代商用貴金屬催化劑的有效材料,其主要研究內(nèi)容如下:1.本論文選用具備有一導(dǎo)電性能的泡沫銅材料為基底,通過電鍍法生長氫氧化銅納米線得到CuF/Cu（OH）2。接下來,在室溫下用浸泡法在Cu（OH）2納米線表面包覆一層ZIF-67顆粒,得到CuF/Cu（OH）2@ZIF-67。最后,在不同溫... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１．常規(guī)水電解槽方案??Ｆｉｇ?１．１．?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ｗａｔｅｒ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｒｓ．??

銅基電催化劑的制備及其功能電催化性能的研允和應(yīng)用?第？卓緒論??勢下電流密度可達(dá)７９１?ｍｇ／ｍ２，對應(yīng)的Ｔａｆｅｌ斜率為１０?ｍＶ／ｄｅｃ，具有較好的催化活性??３４?（圖?１＿４＿）。??—?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯｎ＾＾??Ｉ＇２００??？二?ｒ：?Ｘ?／?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ?Ｉ??Ｊ?ｉ：?ｆ??ＪＵ?ｔＣ?？？?—?１００?ｎｍ?ＰｏｔｃｎｔｉＢｌ?（Ｖ?ｖｓ?ＲＨＥ）??圖１．４．?（ａ）合成Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ結(jié)構(gòu)流程圖。（ｂ）和（ｃ）?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ結(jié)構(gòu)地ＴＥＭ圖。（ｄ）在??相同Ｐｄ負(fù)載量下，包覆不同Ｐｔ厚度的Ｐｄ－ｒＧｏ結(jié)構(gòu)的極化曲線。??Ｆｉｇ?１．４．?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．?（ｂ，ｃ）?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ??ｔｈｅ?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?（ｎａｍｅｌｙ?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ?ＩＩ）?（ｄ）?Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｏｎ?ｇｌａｓｓｙ??ｃａｒｂｏｎ?ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｄｉｓｋ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ?ｃｏａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?Ｐｔ－Ｐｄ－ｒＧＯ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｗｈｉｃｈ?ｈａｖｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｐｔ??ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?ａｔ?ｅｑｕａｌ?Ｐｄ?ｌｏａｄｉｎｇ?ａｍｏｕｎｔｓ．??制備多孔納米結(jié)構(gòu)的貴金屬催化劑是提高貴金厲比表如積和活性位點的另－種??有效方法。Ｈ前，己發(fā)展／模板合成法、脫合金化法和表面活性劑輔助合成法合成多??孔ＰＧＭ催化劑，以提高ＰＧＭ催化劑的活性。然而，制備的多孔ＰＧＭ在不同的反應(yīng)??環(huán)境中

銅基電催化劑的制備及其二功能電催化件能的研宄和應(yīng)用?第－章緒論??變化，而晶格常數(shù)下降２％。催化劑的比活性和質(zhì)量活性均隨溫度升高而增加，因此??可以將ＯＲＲ的增強活性可歸因于晶格收縮７１。??＜ａ，?（ｂ）。�！福�?審?ｒ??ｍｋ?｝：??＇?…．丨?????．??Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?（Ｖ?ｖｓ．?ＲＨＥ）??圖１．１２．?（ａ）?Ｐｔ３Ｃｏ納米顆粒的原子模型。（ｂ）不同尺寸下Ｐｔ３Ｃｏ的ＬＳＶ曲線和Ｔａｆｅｌ斜率曲線。??Ｆｉｇ?１．１２．?（ａ）?Ａｔｏｍｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａ?ｃｕｂｏ－ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ?Ｐｔ＾Ｃｏ?ＮＰｏｆ?ｆｅｅ?ｐｈａｓｅ，?（ｂ）?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅｓ??ｒｅｃｏｒｄｅｄ?ｆｏｒＰｔ＾Ｃｏ?ＮＰ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｓｉｚｅｓ，?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｉｎｓｅｔ?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｈｅ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?Ｔａｆｅｌ?ｐｌｏｔｓ．??１．５．２．２過渡金屬氮化物??Ｌｉａｎｇ等人已經(jīng)在純石墨載體以及Ｎ摻雜的石墨載體上研究ｆ?Ｃｏ３〇４納米晶體的??合成。在這些研究中，將氮摻雜到過渡金屬碳基材料中改善了催化劑對ＯＲＲ的活性。??在０．１?Ｍ?ＫＯＨ溶液中，０．７?Ｖ的電壓卜，使用Ｃｏ３〇４納米顆粒在純碳載體上ＲＤＥ測??量顯示電流密度為３．５ｍＡ７ｃｍ２，而其在Ｎ摻雜載體上顯示５ｍＡ／ｃｍ２７３。Ｃｈｅｎ等人將??原子鐵分散在Ｎ摻雜碳空心納米球上，用于高效電催化氧還原。該研究以Ｓｉ０２為模??板，組氨酸鐵為Ｆｅ－Ｎ４結(jié)構(gòu)前驅(qū)體，高溫退火制備了原子結(jié)構(gòu)的Ｆｅ－Ｎ４催化活性中心，??該材料在０．１?ＭＫＯＨ溶液中，起始電位達(dá)到１．０４６


本文編號：3099091