因陰極可使用非貴金屬催化劑、不易CO中毒、對(duì)雙極板性能要求低等優(yōu)點(diǎn),陰離子膜燃料電池（Anion exchange membrane fuel cell,AEMFC）成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。開發(fā)新型、高效的非貴金屬或非金屬陰極氧還原（Oxygen reduction reaction,ORR）催化劑對(duì)推動(dòng)陰離子膜燃料電池的應(yīng)用與發(fā)展具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。為了降低陰極催化劑的成本,本文使用不同的磷源和來源廣泛的碳源,通過原位摻雜結(jié)合熱解的方法,制備了磷摻雜碳陰極氧還原催化劑。利用物理手段和電化學(xué)技術(shù)考察了磷源添加量和碳化溫度對(duì)所制備磷摻雜多孔碳ORR催化劑形貌、結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響,具體內(nèi)容如下:首先使用三苯基磷和XC-72為磷源和碳源,通過一步熱解法制備了磷摻雜XC-72碳催化劑。物理及電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,磷摻雜碳催化劑為石墨化碳,磷的存在形式是C-P和O-P鍵。制備過程中前驅(qū)體比例對(duì)催化劑性能影響不大,碳化溫度則能改變石墨化程度。當(dāng)XC-72和三苯基磷的比例為1:5,碳化溫度為800℃時(shí),所制備催化劑具有最優(yōu)的電化學(xué)性能。為進(jìn)一步提高磷摻雜多孔碳材料的催化活性,以葡萄糖為碳源... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 燃料電池的簡(jiǎn)介
    1.3 陰離子膜燃料電池
    1.4 非金屬雜原子摻雜碳催化劑的研究進(jìn)展
        1.4.1 ORR反應(yīng)
        1.4.2 氮摻雜碳材料催化劑
        1.4.3 硼摻雜碳材料催化劑
        1.4.4 磷摻雜碳材料催化劑
        1.4.5 硫摻雜碳材料催化劑
        1.4.6 鹵素原子摻雜催化劑
    1.5 本論文的研究目的、意義與內(nèi)容
        1.5.1 論文的研究目的和意義
        1.5.2 本文化的研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試原理及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)工藝
        2.2.1 一次熱解制備磷摻雜XC-72碳工藝
        2.2.2 二次熱處理制備磷摻雜三維網(wǎng)絡(luò)多孔碳工藝
        2.2.3 磷摻雜柚子皮碳制備工藝
        2.2.4 電極制備
    2.3 催化劑的物理表征
    2.4 催化劑的電化學(xué)表征
        2.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        2.4.2 旋轉(zhuǎn)圓盤電極測(cè)試(RDE)
        2.4.3 穩(wěn)定性測(cè)試
3 磷摻雜XC-72碳催化劑的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.3 磷源添加量對(duì)磷摻雜XC-72碳催化性能的影響
        3.3.1 物理分析
        3.3.2 電化學(xué)分析
    3.4 碳化溫度對(duì)磷摻雜XC-72碳催化性能的影響
        3.4.1 XRD和SEM分析
        3.4.2 電化學(xué)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 磷摻雜三維網(wǎng)絡(luò)多孔碳
    4.1 引言
    4.2 磷摻雜的三維納米多孔碳催化劑制備
    4.3 次磷酸鈉的添加量對(duì)催化劑的影響
        4.3.1 催化劑的物理分析
        4.3.2 催化劑的電化學(xué)分析
    4.4 碳化溫度對(duì)催化劑的影響
        4.4.1 物理分析
        4.4.2 電化學(xué)分析
    4.5 本章小結(jié)
5 磷摻雜柚子皮碳催化劑
    5.1 引言
    5.2 催化劑樣品制備
    5.3 不同磷源制備磷摻雜柚子皮催化劑
        5.3.1 純柚子皮的EDX分析
        5.3.2 SEM和XRD表征
        5.3.3 電化學(xué)性能表征
    5.4 次磷酸鈉前驅(qū)體比例對(duì)催化性能的影響
        5.4.1 催化劑的物理分析
        5.4.2 電化學(xué)分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3186597