MOF為前驅(qū)體的低鉑氮化鈦納米管和雜原子催化劑對甲醇電催化性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 05:53
盡管直接甲醇燃料電池(DMFC)正在蓬勃發(fā)展,但它們?nèi)匀幻媾R著低迷的局面,包括稀有的貴金屬資源,由于一氧化碳的存在使Pt容易中毒從而導(dǎo)致催化活性低等。商業(yè)Pt/C催化劑在長期的運(yùn)行過程中,由于Pt與C之間的物理吸附作用較弱導(dǎo)致催化劑容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,且Pt顆粒易于團(tuán)聚而導(dǎo)致失活。為了加速DMFC的商業(yè)化,研究人員致力于合成高效且穩(wěn)定的催化劑,從而產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的研究成果。本文中,首次制備了源自Ce-有機(jī)金屬框架(MOF)的新型Pt-Ce O2/Ti N納米管(Ti N NTs)催化劑和硼氮碳共摻雜的納米管(BNC NTs)并將其作為負(fù)載Pt的載體。對載體及催化劑進(jìn)行了掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),X射線衍射(XRD),氮吸附/解吸比表面積測試(BET),拉曼測試(Raman)和電化學(xué)測試以表征催化劑。與Pt/C催化劑相比,催化劑Pt-Ce O2/Ti N NTs的電化學(xué)測試表明其甲醇電催化性能更加優(yōu)異,具有更高的抗CO中毒能力。XRD表明成功制備了以Ce-MOF為前驅(qū)的復(fù)合載體Ce O2/Ti N...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Ce-MOF的SEM圖(a-b)和CeO2(Ⅰ)(c)
22圖3-2CeO2/TiNNTs的SEM圖Fig.3-2SEMfiguresofas-preparedCeO2/TiNNTs.3.3.1.2XRD圖譜分析以Ce-MOF為前驅(qū)體的復(fù)合載體CeO2/TiNNTs的XRD圖如圖3-2(a)所示,合成的復(fù)合載體CeO2/TiNNTs在2θ為37.2°、43.3°、62.9°、75.4°和79.3°分別與面心立方型TiN(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.38-1420)的不同晶面一一對應(yīng),具體分析見表3-1。在27.5°、33.0°、47.4°、56.3°出現(xiàn)的峰位置對應(yīng)的是立方型CeO2(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.43-1002)。而且觀察可知,XRD測試結(jié)果中沒有其他雜質(zhì)峰,這表明制備的復(fù)合載體中含有CeO2/TiNNTs且不含有雜質(zhì)。推測由于Ce-MOF的含量較少,導(dǎo)致樣品中CeO2的標(biāo)準(zhǔn)峰較為微弱,為了驗(yàn)證這個(gè)推測,將一定量的Ce-MOF單獨(dú)在NH3氛圍下處理后得到的CeO2(Ⅰ)進(jìn)行了XRD測試,其2θ角度出現(xiàn)的峰位置與立方型CeO2(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.43-1002)的峰位置一一對應(yīng),這證明了上述猜測。
第三章Pt-CeO2/TiNNTs的制備及其甲醇電催化氧化性能23圖3-3CeO2/TiNNTs和CeO2(Ⅰ)的XRD圖Fig.3-3XRDpatternsofas-preparedCeO2/TiNNTsandCeO2(Ⅰ).表3-12θ與面心立方型TiN(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.38-1420)的對應(yīng)關(guān)系Table3-1Correspondencebetween2θandface-centeredcubicTiN(standardcardnumberisNo.38-1420)3.3.1.3TEM圖譜分析2θ面心立方型TiN(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.38-1420)的不同晶面37.2°(111)43.3°(200)62.9°(220)75.4°(311)79.3°(222)
本文編號(hào):3504423
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Ce-MOF的SEM圖(a-b)和CeO2(Ⅰ)(c)
22圖3-2CeO2/TiNNTs的SEM圖Fig.3-2SEMfiguresofas-preparedCeO2/TiNNTs.3.3.1.2XRD圖譜分析以Ce-MOF為前驅(qū)體的復(fù)合載體CeO2/TiNNTs的XRD圖如圖3-2(a)所示,合成的復(fù)合載體CeO2/TiNNTs在2θ為37.2°、43.3°、62.9°、75.4°和79.3°分別與面心立方型TiN(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.38-1420)的不同晶面一一對應(yīng),具體分析見表3-1。在27.5°、33.0°、47.4°、56.3°出現(xiàn)的峰位置對應(yīng)的是立方型CeO2(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.43-1002)。而且觀察可知,XRD測試結(jié)果中沒有其他雜質(zhì)峰,這表明制備的復(fù)合載體中含有CeO2/TiNNTs且不含有雜質(zhì)。推測由于Ce-MOF的含量較少,導(dǎo)致樣品中CeO2的標(biāo)準(zhǔn)峰較為微弱,為了驗(yàn)證這個(gè)推測,將一定量的Ce-MOF單獨(dú)在NH3氛圍下處理后得到的CeO2(Ⅰ)進(jìn)行了XRD測試,其2θ角度出現(xiàn)的峰位置與立方型CeO2(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.43-1002)的峰位置一一對應(yīng),這證明了上述猜測。
第三章Pt-CeO2/TiNNTs的制備及其甲醇電催化氧化性能23圖3-3CeO2/TiNNTs和CeO2(Ⅰ)的XRD圖Fig.3-3XRDpatternsofas-preparedCeO2/TiNNTsandCeO2(Ⅰ).表3-12θ與面心立方型TiN(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.38-1420)的對應(yīng)關(guān)系Table3-1Correspondencebetween2θandface-centeredcubicTiN(standardcardnumberisNo.38-1420)3.3.1.3TEM圖譜分析2θ面心立方型TiN(標(biāo)準(zhǔn)卡片號(hào)為No.38-1420)的不同晶面37.2°(111)43.3°(200)62.9°(220)75.4°(311)79.3°(222)
本文編號(hào):3504423
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