燃料電池是繼火電、水電和核電之后的第四代發(fā)電技術(shù),是一種經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。直接甲醇燃料電池是低溫燃料電池的一種,其具有能量轉(zhuǎn)化密度高、環(huán)境友好、易于建設(shè)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。然而,電催化劑是組成直接甲醇燃料電池的至關(guān)重要的材料之一。由于電催化劑的催化活性欠佳、鉑利用率低和抗CO中毒能力差等問(wèn)題導(dǎo)致燃料電池性能不佳。因此,提高直接甲醇燃料電池催化劑的活性、穩(wěn)定性和抗CO中毒能力已成為燃料電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。我們致力于合成新型直接甲醇燃料電池陽(yáng)極多元鉑基催化劑來(lái)推動(dòng)直接甲醇燃料電池的商業(yè)化進(jìn)程,本論文研究了三種直接甲醇燃料電池陽(yáng)極多元鉑基催化劑材料,總結(jié)如下:第一,采用一步無(wú)模板溶劑熱法合成鉑銅合金納米線,目的提高其電催化活性、鉑的利用率和抗CO中毒能力,研究其合成條件實(shí)現(xiàn)對(duì)Pt_xCu_y合金納米線的組成、形貌、尺寸及相結(jié)構(gòu)的全面調(diào)控,并考察了其甲醇氧化反應(yīng)的催化活性。XRD顯示出Pt₂₀Cu₈₀合金納米線為面心立方且形成合金結(jié)構(gòu)。TEM顯示出單根Pt₂₀

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

以氫氣為燃料的質(zhì)子交換膜低溫燃料電池的工作原理圖

圖 1-2 以甲醇為燃料的質(zhì)子交換膜低溫燃料電池的單電池結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1-2 Schematic diagram of single cell structure of proton exchange membrane low temperature fuelcell using methanol as fuel甲醇的電催化氧化過(guò)程分為電吸附過(guò)程和電氧化過(guò)程：電吸附過(guò)程,甲醇脫氫生成吸附中間體[35]：CH3OH+Pt→Pt-CH2OH+H++e-(1-10)Pt-CH2OH+Pt→Pt2-CHOH+H++e-(1-11)Pt2-CHOH+Pt→Pt3-COH+H++e-(1-12)Pt3-COH→Pt-CO+2Pt+H++e-(1-13)電氧化過(guò)程涉及三個(gè)平行的氧化途徑：完全氧化成 CO2（C1 途徑），和部分氧化-不完全氧化成甲醛或甲酸（C2，C3 途徑）[36-45]：M+H2O→M-OH+H++e-(1-14)

101-3 通過(guò)(a)乙二醇回流，(b)抗壞血酸還原，(c)硼氫化鈉還原合成的 Pt/r-GO，(d)通過(guò)乙二流的 Pt/Vulcan XC-72 的 TEM 圖像[57]ure 1-3 TEM images of Pt/r-GO synthesized by (a) ethylene glycol reflux, (b) ascorbic acid redu(c) sodium borohydride reduction, (d) Pt/Vulcan XC-72 by ethylene glycol reflux.2 化學(xué)氣相沉積法CVD 主要是使氣態(tài)物質(zhì)在固體上發(fā)生傳輸反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)等并產(chǎn)生固態(tài)沉積，可以實(shí)現(xiàn)快速合成單分散的納米顆粒，并且利用載體表面上的揮發(fā)性化合或熱分解合成二元組合物。此外，金屬納米顆粒和載體之間會(huì)形成強(qiáng)相互作用1-4，Machino 等[58]通過(guò) CVD 制備得到均勻地分散在碳納米壁載體上約為 2nm顆粒。Kim 等[59]通過(guò) CVD 制備得到尺寸均一的約為 1nm 的 Pt 顆粒，遠(yuǎn)小于

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Controlled Growth of Pt–Au Alloy Nanowires and Their Performance for Formic Acid Electrooxidation[J]. Yu Han,Yuejun Ouyang,Zhihui Xie,Jinri Chen,Fangfang Chang,Gang Yu.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(07)



本文編號(hào)：3353179