二價(jià)金屬摻雜二氧化鈰負(fù)載Pt催化劑的制備和性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-31 14:14
在所有燃料電池中,大部分燃料電池的能量密度低。就能量密度而言,除氫氣之外,甲醇能量密度相對(duì)來(lái)說(shuō)最高。直接甲醇燃料電池(DMFCs)具有高效、低污染、方便、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),是便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)的理想動(dòng)力源。在過(guò)去的幾十年里,大量的努力致力于促進(jìn)DMFC的大規(guī)模商業(yè)化。然而,但仍存在一些尚未解決的障礙,極大地阻礙了它的廣泛應(yīng)用。Pt基催化劑作為常用的陽(yáng)極催化劑,其主要缺點(diǎn)是容易受到甲醇電催化氧化中間體的毒害,而且鉑納米顆粒在載體上的遷移和團(tuán)聚也會(huì)導(dǎo)致催化劑的耐久性較差。為了克服這些問(wèn)題,需要引入一些共催化材料來(lái)提高Pt催化劑的電催化性能。其中,金屬氧化物(MOx)及其之間復(fù)合作為雜化載體,因其在提高鉑催化劑性能方面的優(yōu)異性能而得到了廣泛的研究。在各種MOx雜化載體中,CeO2復(fù)合材料因CeO2獨(dú)特的特性而受到廣泛的關(guān)注。已有大量研究證明與商業(yè)Pt/C催化劑相比,Pt/CeO2催化劑對(duì)醇的電催化氧化性能有顯著改善。沉積在CeO2載體上的鉑催化劑,由于CeO2的錨定作用,不僅具有較高...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 直接甲醇燃料電池
1.1.1 直接甲醇燃料電池的工作原理
1.1.2 甲醇電催化氧化
1.2 甲醇氧化Pt基納米結(jié)構(gòu)催化劑
1.2.1 Pt基納米線(NWs)
1.2.2 Pt基納米管(NTs)
1.2.3 Pt基納米花
1.2.4 Pt基納米棒
1.2.5 Pt基納米立方體(NCs)
1.2.6 陽(yáng)極電催化機(jī)理及催化劑中毒機(jī)理
1.3 金屬氧化物載體
2納米材料"> 1.3.1 CeO2納米材料
1.3.2 CuO納米材料
2納米材料"> 1.3.3 SnO2納米材料
1.3.4 復(fù)合金屬氧化物材料
1.4 靜電紡絲技術(shù)
1.4.1 靜電紡絲簡(jiǎn)介
1.4.2 靜電紡絲納米纖維的二級(jí)形貌
1.4.3 復(fù)合納米纖維
1.5 本文主要研究思路和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.2 催化劑的結(jié)構(gòu)測(cè)試
2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 電子衍射光譜(EDS)
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3 平均粒徑的測(cè)量
2.4 催化劑的電化學(xué)測(cè)試
2.4.1 工作電極的制備
2.4.2 電化學(xué)表征技術(shù)
2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能">第三章 CuO摻雜Pt-CeO2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
x-Ce1-x納米纖維的制備"> 3.2.1 Cux-Ce1-x納米纖維的制備
x-Ce1-x催化劑的制備"> 3.2.2 Pt/Cux-Ce1-x催化劑的制備
3.3 結(jié)果與討論
x-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征"> 3.3.1 Cux-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征
x-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征"> 3.3.2 Pt/Cux-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征
3.3.3 催化劑的電化學(xué)測(cè)試
3.4 小結(jié)
2摻雜Pt-CeO2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能">第四章 SnO2摻雜Pt-CeO2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
x-Ce1-x納米纖維的制備"> 4.2.1 Snx-Ce1-x納米纖維的制備
x-Ce1-x催化劑的制備"> 4.2.2 Pt/Snx-Ce1-x催化劑的制備
4.3 結(jié)果與討論
x-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征"> 4.3.1 Snx-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征
x-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征"> 4.3.2 Pt/Snx-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 電化學(xué)測(cè)試
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Novel synthesis and characterization of CuO nanomaterials:Biological applications[J]. Ayekpam Bimolini Devi,Dinesh Singh Moirangthem,Narayan Chandra Talukdar,M.Damayanti Devi,N.Rajen Singh,Meitram Niraj Luwang. Chinese Chemical Letters. 2014(12)
本文編號(hào):3111582
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 直接甲醇燃料電池
1.1.1 直接甲醇燃料電池的工作原理
1.1.2 甲醇電催化氧化
1.2 甲醇氧化Pt基納米結(jié)構(gòu)催化劑
1.2.1 Pt基納米線(NWs)
1.2.2 Pt基納米管(NTs)
1.2.3 Pt基納米花
1.2.4 Pt基納米棒
1.2.5 Pt基納米立方體(NCs)
1.2.6 陽(yáng)極電催化機(jī)理及催化劑中毒機(jī)理
1.3 金屬氧化物載體
2納米材料"> 1.3.1 CeO2納米材料
1.3.2 CuO納米材料
2納米材料"> 1.3.3 SnO2納米材料
1.3.4 復(fù)合金屬氧化物材料
1.4 靜電紡絲技術(shù)
1.4.1 靜電紡絲簡(jiǎn)介
1.4.2 靜電紡絲納米纖維的二級(jí)形貌
1.4.3 復(fù)合納米纖維
1.5 本文主要研究思路和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.2 催化劑的結(jié)構(gòu)測(cè)試
2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 電子衍射光譜(EDS)
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3 平均粒徑的測(cè)量
2.4 催化劑的電化學(xué)測(cè)試
2.4.1 工作電極的制備
2.4.2 電化學(xué)表征技術(shù)
2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能">第三章 CuO摻雜Pt-CeO2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
x-Ce1-x納米纖維的制備"> 3.2.1 Cux-Ce1-x納米纖維的制備
x-Ce1-x催化劑的制備"> 3.2.2 Pt/Cux-Ce1-x催化劑的制備
3.3 結(jié)果與討論
x-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征"> 3.3.1 Cux-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征
x-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征"> 3.3.2 Pt/Cux-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征
3.3.3 催化劑的電化學(xué)測(cè)試
3.4 小結(jié)
2摻雜Pt-CeO2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能">第四章 SnO2摻雜Pt-CeO2電催化劑的制備及其對(duì)甲醇的電催化氧化性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
x-Ce1-x納米纖維的制備"> 4.2.1 Snx-Ce1-x納米纖維的制備
x-Ce1-x催化劑的制備"> 4.2.2 Pt/Snx-Ce1-x催化劑的制備
4.3 結(jié)果與討論
x-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征"> 4.3.1 Snx-Ce1-x納米纖維的結(jié)構(gòu)表征
x-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征"> 4.3.2 Pt/Snx-Ce1-x催化劑的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 電化學(xué)測(cè)試
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Novel synthesis and characterization of CuO nanomaterials:Biological applications[J]. Ayekpam Bimolini Devi,Dinesh Singh Moirangthem,Narayan Chandra Talukdar,M.Damayanti Devi,N.Rajen Singh,Meitram Niraj Luwang. Chinese Chemical Letters. 2014(12)
本文編號(hào):3111582
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