燃料電池用非貴金屬氧還原催化劑Fe（Co）-N/C的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-10-16 05:39
燃料電池因其能量密度高、轉(zhuǎn)換效率高、綠色無污染等特點(diǎn),被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具前景的新能源技術(shù)之一。然而,陰極上的氧還原反應(yīng)（ORR）過程動(dòng)力學(xué)遲緩和途徑繁多,選擇合適的電催化材料就成為當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的商業(yè)Pt/C催化劑由于價(jià)格昂貴、穩(wěn)定性差、壽命短等特點(diǎn)嚴(yán)重限制燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用及商業(yè)化發(fā)展。非貴金屬催化劑因價(jià)格低廉、來源廣泛、催化效率高等特點(diǎn)受到各國科研人員關(guān)注,其中,過渡金屬-氮-碳（M-N-C）型催化劑更是被認(rèn)為最有潛力的Pt/C催化劑替代品之一。本論文通過以氯化鈉空間限域作用調(diào)控催化劑形貌、結(jié)構(gòu),以石墨炔、血紅素和三吡啶基三嗪等為原料等制備具有高活性、穩(wěn)定性的非貴金屬Fe（Co）-N-C催化劑�？疾炝藷崽幚頊囟�、熱處理時(shí)間及制備方法等多種因素對(duì)ORR催化活性的影響,采用多種物理表征方法對(duì)制備的電催化劑材料的尺寸、結(jié)構(gòu)、形貌、組成及其ORR催化性能等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。具體工作如下:（1）采用NaCl作為硬質(zhì)模板、血紅素為單一前驅(qū)體制備了三維納米網(wǎng)絡(luò)的鐵-氮共摻雜多孔碳電催化劑（3D-Fe/N/C-700）。通過SEM、TEM、Raman、XRD和BET表征其形貌、比表...
【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】：101 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
燃料電池基本工作原理的示意圖
圖 1.2（a）SWCNT@NPC 的制備示意圖；(b) SWCNT@NPC 的 SEM 和(c)TEM圖像與 SWCNT@NPC 對(duì)應(yīng)的元素映射圖像[22]Figure 1.2 (a) Schematic of the preparation procedure of SWCNT@NPC; (b) SEimages of SWCNT@NPC; (d) STEM image with corresponding element mappingSWCNT@NPC[22].
.3 S/N 摻雜多孔炭的合成示意圖；(I)在硅溶膠存在下 AN 和 MMA 的MS 和硫基混合物進(jìn)行熱解，然后用 2.0 mol/L NaoH 刻蝕 SiO2模板；SN-PC-900[26]gure1.3 Schematic illustration of synthesis of S/N-doped porous carbons;d MMA in the presence of silica colloid; (ii) Pyrolysis of PAMS and subl
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Facile Synthesis of N-Doped Graphene-Like Carbon Nanoflakes as Efficient and Stable Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction[J]. Daguo Gu,Yao Zhou,Ruguang Ma,Fangfang Wang,Qian Liu,Jiacheng Wang. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]Creation of Triple Hierarchical Micro-Meso-Macroporous N-doped Carbon Shells with Hollow Cores Toward the Electrocatalytic Oxygen Reduction Reaction[J]. Ruohao Xing,Tingsheng Zhou,Yao Zhou,Ruguang Ma,Qian Liu,Jun Luo,Jiacheng Wang. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[3]Coprinus comatus-derived nitrogen-containing biocarbon electrocatalyst with the addition of self-generating graphene-like support for superior oxygen reduction reaction[J]. Chaozhong Guo,Wenli Liao,Zhongbin Li,Lingtao Sun,Haibo Ruan,Qingshan Wu,Qinghong Luo,Jie Huang,Changguo Chen. Science Bulletin. 2016(12)
[4]血液蛋白熱解制Fe/N/C催化劑及其電催化活性[J]. 郭朝中,廖文利,陳昌國. 科學(xué)通報(bào). 2014(34)
[5]晶態(tài)過渡金屬氧化物介孔材料的合成進(jìn)展[J]. 儲(chǔ)升,劉龍,王英,鄒志剛. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(19)
本文編號(hào)：3439257
【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】：101 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
燃料電池基本工作原理的示意圖
圖 1.2（a）SWCNT@NPC 的制備示意圖；(b) SWCNT@NPC 的 SEM 和(c)TEM圖像與 SWCNT@NPC 對(duì)應(yīng)的元素映射圖像[22]Figure 1.2 (a) Schematic of the preparation procedure of SWCNT@NPC; (b) SEimages of SWCNT@NPC; (d) STEM image with corresponding element mappingSWCNT@NPC[22].
.3 S/N 摻雜多孔炭的合成示意圖；(I)在硅溶膠存在下 AN 和 MMA 的MS 和硫基混合物進(jìn)行熱解，然后用 2.0 mol/L NaoH 刻蝕 SiO2模板；SN-PC-900[26]gure1.3 Schematic illustration of synthesis of S/N-doped porous carbons;d MMA in the presence of silica colloid; (ii) Pyrolysis of PAMS and subl
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Facile Synthesis of N-Doped Graphene-Like Carbon Nanoflakes as Efficient and Stable Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction[J]. Daguo Gu,Yao Zhou,Ruguang Ma,Fangfang Wang,Qian Liu,Jiacheng Wang. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]Creation of Triple Hierarchical Micro-Meso-Macroporous N-doped Carbon Shells with Hollow Cores Toward the Electrocatalytic Oxygen Reduction Reaction[J]. Ruohao Xing,Tingsheng Zhou,Yao Zhou,Ruguang Ma,Qian Liu,Jun Luo,Jiacheng Wang. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[3]Coprinus comatus-derived nitrogen-containing biocarbon electrocatalyst with the addition of self-generating graphene-like support for superior oxygen reduction reaction[J]. Chaozhong Guo,Wenli Liao,Zhongbin Li,Lingtao Sun,Haibo Ruan,Qingshan Wu,Qinghong Luo,Jie Huang,Changguo Chen. Science Bulletin. 2016(12)
[4]血液蛋白熱解制Fe/N/C催化劑及其電催化活性[J]. 郭朝中,廖文利,陳昌國. 科學(xué)通報(bào). 2014(34)
[5]晶態(tài)過渡金屬氧化物介孔材料的合成進(jìn)展[J]. 儲(chǔ)升,劉龍,王英,鄒志剛. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(19)
本文編號(hào)：3439257
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