直接甲醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)直接使用甲醇水溶液為燃料供給來(lái)源,具有低溫快速啟動(dòng)、燃料潔凈環(huán)保、能量轉(zhuǎn)換效率高以及電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景。納米多孔材料具有高的比表面積以及催化活性,是目前DMFC中Pt基貴金屬催化劑的替代材料之一。本文以單輥旋淬法制備的Cu基非晶合金條帶為前驅(qū)體,采用化學(xué)脫合金的方法制備納米多孔結(jié)構(gòu)。使用X射線衍射儀及微觀組織分析表征多孔材料的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu),分析Cu基非晶合金成分及脫合金工藝參數(shù)對(duì)多孔結(jié)構(gòu)的影響,并通過(guò)循環(huán)伏安(Cyclic Voltammetry,CV)和計(jì)時(shí)電流(Chronoamperometry,CA)法研究多孔結(jié)構(gòu)材料在堿性甲醇溶液中的電催化氧化性能及穩(wěn)定性。Cu₃₇Zr₂₈Ni₃₅非晶合金條帶在HCl溶液中脫合金處理后,合金帶表面分布有許多裂紋,沒(méi)有裂紋區(qū)域的表面不均勻地分布少量小尺寸的孔,并且表面部分區(qū)域有大塊團(tuán)聚顆粒,腐蝕深度較淺;采用HF溶液脫合金處理后,條帶表面形成連續(xù)的孔結(jié)構(gòu),H...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 甲醇電催化氧化
        1.2.1 直接甲醇燃料電池原理
        1.2.2 直接甲醇燃料電池陽(yáng)極催化劑
    1.3 納米多孔材料及其制備方法
    1.4 非晶態(tài)金屬材料
        1.4.1 非晶態(tài)金屬材料的特性
        1.4.2 非晶合金在電催化電極中的應(yīng)用
    1.5 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)所使用的原料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 納米多孔材料的制備
        2.2.1 成分均勻合金錠的制備
        2.2.2 非晶態(tài)條帶的制備
        2.2.3 脫合金處理
    2.3 微觀結(jié)構(gòu)與成分測(cè)試
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.4 比表面積孔徑分析
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        2.4.2 計(jì)時(shí)電流測(cè)試(CA)
第三章 基于Cu-Zr-Ni非晶合金制備的納米多孔結(jié)構(gòu)與催化性能
    3.1 引言
    3.2 納米多孔結(jié)構(gòu)的制備
        3.2.1 腐蝕溶液對(duì)Cu₃₇Zr₂₈Ni₃₅非晶合金脫合金結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.2 Cu_70-xZr₃₀Ni_x(x=20,30,35)非晶合金薄帶的脫合金處理
    3.3 納米多孔結(jié)構(gòu)的電催化性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于Cu-Ti-Ni非晶合金制備的納米多孔結(jié)構(gòu)與催化性能
    4.1 引言
    4.2 成分對(duì)納米多孔結(jié)構(gòu)組織形貌的影響
    4.3 脫合金溫度對(duì)納米多孔結(jié)構(gòu)組織形貌的影響
    4.4 脫合金時(shí)間對(duì)納米多孔結(jié)構(gòu)組織形貌的影響
    4.5 不同多孔結(jié)構(gòu)材料的電催化性能
        4.5.1 循環(huán)伏安(CV)測(cè)試
        4.5.2 多孔結(jié)構(gòu)材料的催化穩(wěn)定性
    4.6 本章小結(jié)
第五章 Ag、Pt添加對(duì)Cu-Ti-Ni非晶合金制備納米多孔結(jié)構(gòu)及電催化氧化性能的影響
    5.1 引言
    5.2 Cu-Ti-Ni-Ag合金制備多孔結(jié)構(gòu)及催化性能研究
        5.2.1 形貌分析及物相表征
        5.2.2 催化性能分析
    5.3 Cu-Ti-Ni-Pt合金制備多孔結(jié)構(gòu)及催化性能研究
        5.3.1 形貌分析及物相表征
        5.3.2 催化性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的成果



本文編號(hào)：3839528