由于傳統(tǒng)化石燃料資源的逐漸減少以及此類燃料對(duì)環(huán)境的不利影響,對(duì)可再生和可持續(xù)能源的需求日益增加。燃料電池因其高能量轉(zhuǎn)換效率和環(huán)境友好性而受到特別關(guān)注,而電催化劑是改善燃料電池性能的關(guān)鍵。本論文以合成高活性Pd基電催化劑為目的,通過優(yōu)化工藝路線制備了具有獨(dú)特納米鏈網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的Pd NCNs和Pd-Pt NCNs電催化劑,系統(tǒng)研究了它們對(duì)甲醇、乙醇及甲酸的電催化氧化性能。1.采用聚乙烯醇作為綠色還原劑和穩(wěn)定劑,一步水熱還原制備出Pd NCNs電催化劑,通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、pH值實(shí)現(xiàn)了對(duì)催化劑顆粒尺寸以及Pd金屬含量的調(diào)控。在弱酸性條件下所得樣品Pd NCNs-1中,電催化劑顆粒均勻分散在PVA中,粒徑為4.45 nm。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,電催化劑的催化氧化性能均隨著溶液pH值減小而升高,其中,Pd NCNs-1電催化劑的電化學(xué)活性比表面積最大（118.4 m2 g-1）,且對(duì)甲醇（673.85 A g-1Pd）、乙醇（601.58 A g-1Pd）和甲酸（307.77 A g-1Pd）的電催化活性最佳。在1M甲醇溶液中循環(huán)120圈后,電流密度的衰減率僅為4.3%,在1 M甲醇溶液中反應(yīng)500... 

【文章來(lái)源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 電催化劑的發(fā)展?fàn)顩r
    1.2 貴金屬電催化劑
        1.2.1 Pt基電催化劑
        1.2.2 Pd基電催化劑
    1.3 其他電催化劑
    1.4 Pd基電催化劑的應(yīng)用
        1.4.1 直接甲醇燃料電池
        1.4.2 直接乙醇燃料電池
        1.4.3 直接甲酸燃料電池
    1.5 貴金屬電催化劑的影響因素
        1.5.1 電催化劑的形貌結(jié)構(gòu)
        1.5.2 電催化劑的載體
    1.6 貴金屬電催化劑的常用制備方法
        1.6.1 化學(xué)還原法
        1.6.2 電化學(xué)沉積法
        1.6.3 膠體法
        1.6.4 化學(xué)氣相沉積法
    1.7 本論文的研究意義與內(nèi)容
        1.7.1 研究意義
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 Pd NCNs電催化劑的制備及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 催化劑的制備
        2.2.4 催化劑的物理表征
        2.2.5 催化劑的測(cè)試電極制備及電化學(xué)性能研究
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Pd/PdO NPs電催化劑的形貌分析與結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 Pd/PdO NPs電催化劑的電化學(xué)性能研究
        2.3.3 Pd NCNs電催化劑的形貌分析與結(jié)構(gòu)表征
        2.3.4 Pd NCNs電催化劑的電化學(xué)性能研究
            2.3.4.1 甲醇催化氧化性能研究
            2.3.4.2 乙醇催化氧化性能研究
            2.3.4.3 甲酸催化氧化性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Pd-Pt NCNs電催化劑的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 催化劑的制備
        3.2.4 催化劑的物理表征
        3.2.5 催化劑的電極制備及電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Pd-Pt NCNs電催化劑的形貌分析與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 Pd-Pt NCNs電催化劑的電化學(xué)性能研究
            3.3.2.1 甲醇催化氧化性能研究
            3.3.2.2 乙醇催化氧化性能研究
            3.3.2.3 甲酸催化氧化性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Concave Pt-Cu-Fe ternary nanocubes:One-pot synthesis and their electrocatalytic activity of methanol and formic acid oxidation[J]. Ying-Xia Wang,Chuan-Fei Liu,Man-Li Yang,Xi-Hui Zhao,Zhi-Xin Xue,Yan-Zhi Xia.  Chinese Chemical Letters. 2017(01)
[2]碳電極上電沉積的Ni–MgO納米復(fù)合物催化甲醇和乙醇電氧化反應(yīng)（英文）[J]. H.B.Hassana,Z.Abdel Hamid,Rabab M.El-Sherif.  催化學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]納米碳纖維載鉑作為質(zhì)子交換膜燃料電池陽(yáng)極催化劑(英文)[J]. 王喜照,符蓉,鄭俊生,馬建新.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(08)



本文編號(hào)：3151484