發(fā)布時間：2023-04-06 21:46

　　隨著能源危機的全球化和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,新清潔能源的開發(fā)具有重要意義,特別是對中國而言。直接甲醇燃料電池(DMFC)作為有前途的環(huán)保新能源發(fā)電系統(tǒng),具有燃料可再生,成本低廉,能量密度高,便攜等優(yōu)點,受到越來越多人的關(guān)注。盡管其研究已相對成熟且在近年來取得了很大的成就,但其陰極催化劑仍存在造價高,穩(wěn)定性差,甲醇易滲透等問題。針對這一問題,尋求一種成本低廉、活性高且甲醇耐受性強的催化劑迫在眉睫。由于Pt的不可替代性,本文制備了兩種不同的具有較強甲醇耐受性和ORR助催化活性的Pt基陰極催化劑載體。并采用X射線衍射儀(XRD),透射電子顯微鏡(TEM)等考察了所制備載體及催化劑材料的物理和化學(xué)表征,同時使用循環(huán)伏安法(CV),旋轉(zhuǎn)圓盤電極(RDE)等電化學(xué)測試研究了其ORR電化學(xué)性能。本文通過溶液自組裝和高溫碳化的方法,以硒粉(硒源),鎢酸銨(鎢源),檸檬酸(碳源)為原料成功制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的WSe₂/C復(fù)合材料,并用作ORR Pt基催化劑載體/助催化劑。通過改變不同的碳化溫度,調(diào)節(jié)WSe₂/C的結(jié)構(gòu)與催化活性之間的關(guān)系。測試發(fā)現(xiàn),Pt-WSe<...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 環(huán)境與能源現(xiàn)狀
        1.1.2 新能源簡介
    1.2 燃料電池概述
        1.2.1 燃料電池基本原理和介紹
        1.2.2 直接甲醇燃料電池簡述
    1.3 直接甲醇燃料電池陰極催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 催化劑的研究內(nèi)容
        1.3.2 催化劑載體的類型及研究進(jìn)展
        1.3.3 過渡金屬硒化物簡介及應(yīng)用
    1.4 論文的研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 論文的研究意義
        1.4.2 論文的研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及表征方法
    2.1 實驗試劑和實驗儀器
        2.1.1 實驗試劑和實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料表征方法及原理
        2.2.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.2.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.3. N2吸附-脫附表征(BET)
        2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.5 透射電子顯微鏡(TEM)
    2.3 催化劑的電化學(xué)性能測試
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 電化學(xué)性能測試方法
第3章 WSe₂/C復(fù)合材料的制備與表征及作為ORR催化劑載體的研究
    3.1 引言
    3.2 WSe₂/C復(fù)合材料的制備與表征
        3.2.1 WSe₂/C材料的制備
        3.2.2 WSe₂/C的晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.3 WSe₂/C的比表面積及孔徑分布
    3.3 Pt-WSe₂/C催化劑的制備及ORR性能研究
        3.3.1 Pt-WSe₂/C催化劑的制備
        3.3.2 Pt-WSe₂/C的晶體結(jié)構(gòu)
        3.3.3 Pt-WSe₂/C的元素組成
        3.3.4 Pt-WSe₂/C的電催化性能及甲醇耐受性
        3.3.5 Pt-WSe₂/C的微觀結(jié)構(gòu)
        3.3.6 Pt-WSe₂/C的ORR催化機理
    3.4 本章小結(jié)
第4章 MoSe₂/BC復(fù)合材料的制備與表征及作為ORR催化劑載體的研究
    4.1 引言
    4.2 MoSe₂/BC及N-MoSe₂/BC復(fù)合材料的制備與表征
        4.2.1 MoSe₂/BC及N-MoSe₂/BC材料的制備
        4.2.2 MoSe₂/BC及N-MoSe₂/BC的晶體結(jié)構(gòu)
        4.2.3 MoSe₂/BC及N-MoSe₂/BC的比表面積及孔徑分布
        4.2.4 MoSe₂/BC及N-MoSe₂/BC的微觀形貌
    4.3 Pt-MoSe₂/BC及Pt-N-MoSe₂/BC催化劑的制備及ORR性能研究
        4.3.1 Pt-MoSe₂/BC及Pt-N-MoSe₂/BC催化劑的制備
        4.3.2 Pt-MoSe₂/BC及Pt-N-MoSe₂/BC的晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.3 Pt-MoSe₂/BC及Pt-N-MoSe₂/BC的元素組成
        4.3.4 Pt-MoSe₂/BC及Pt-N-MoSe₂/BC的微觀結(jié)構(gòu)
        4.3.5 Pt-MoSe₂/BC及Pt-N-MoSe₂/BC的電催化性能及甲醇耐受性
        4.3.6 Pt-N-MoSe₂/BC的ORR催化機理
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間科研成果



本文編號：3784473