考慮到環(huán)境能源問題和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,人們一直在不斷尋找無污染、可替代的清潔能源。近年來,燃料電池是一個不錯的選擇。其中直接甲醇燃料電池因其優(yōu)良特性被眾多研究學者所青睞。它的燃料來源極其豐富,發(fā)生裝置的啟動溫度比較低,反應生成的產(chǎn)物對環(huán)境的污染小,能量密度很高,因此直接甲醇燃料電池是一種高效的可再生能源。在直接甲醇燃料電池的陽極中,甲醇的氧化分解反應是十分重要的一步,而陽極反應的快慢取決于陽極催化劑的選擇,因此我們必須要找到效率高、成本低且性質(zhì)穩(wěn)定的陽極催化劑。一直以來,鉑催化劑是陽極催化材料的首選,但是它的儲量很低,制作成本很高,這些缺點限制了甲醇燃料電池的商業(yè)化應用,而且反應生成的副產(chǎn)物CO穩(wěn)定的存在于催化劑表面,搶先占據(jù)活性位點,催化劑表面很難繼續(xù)進行其他反應,從而導致催化效率的降低。所以我們試圖尋找純鉑原子的替代原子,例如,鈀、金、銥、銀等貴金屬和銅、鈷、鎳等非貴金屬。單原子的性能逐漸在催化領域得到很好的應用,例如在熱催化、電催化和光催化等氧化還原反應中,單原子催化劑在許多氧化還原反應中都顯著表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)納米催化劑的活性、選擇性與穩(wěn)定性。近幾年單原子催化迅速成為催化領域的研究... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 直接甲醇燃料電池(DMFC)
    1.3 DMFC的陽極催化劑研究進展
    1.4 本文的研究內(nèi)容及研究意義
第2章 理論基礎與計算方法
    2.1 引言
    2.2 分子軌道理論
        2.2.1 閉殼層分子的HFR方程
        2.2.2 開殼層分子的HFR方程
    2.3 密度泛函理論(DFT)
    2.4 過渡態(tài)理論
    2.5 內(nèi)稟反應坐標理論
    2.6 態(tài)密度分析
    2.7 勢能面(Potential Energy Surface,PES)
第3章 甲醇在Fe/g-C_3N_4 上的分解和氧化的理論研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 團簇結(jié)構(gòu)和甲醇在團簇上的吸附
        3.3.2 甲醇在Fe/g-C_3N_4 上的吸附和分解
        3.3.3 Fe/g-C_3N_4 上中間體的氧化
        3.3.4 Mulliken電荷分析和PES分析
    3.4 結(jié)論
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]堿金屬修飾g-C3N4的能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控與載流子遷移過程[J]. 祝林,馬新國,劉娜,徐國旺,黃楚云.  物理化學學報. 2016(10)
[2]直接甲醇燃料電池陽極催化劑研究進展[J]. 羅遠來,梁振興,廖世軍.  催化學報. 2010(02)

碩士論文
[1]甲醇在幾類含鉑二元合金上部分氧化反應機理的理論研究[D]. 許海霞.吉林大學 2015



本文編號：3462232