近年來,燃料電池及金屬-空氣電池中氧還原反應(Oxygen Reduction Reaction,ORR)動力學緩慢,從而極大地限制了基于ORR器件的大規(guī)模應用。即使目前已商業(yè)化的鉑、鈀及其合金等貴金屬電催化劑能達到美國能源部的應用指標,然而高成本、稀儲量等劣勢也使得這類貴金屬ORR催化劑不利于大規(guī)模的推廣。因而開發(fā)低成本、豐富度高、性能佳且穩(wěn)定性優(yōu)的非貴金屬ORR電催化劑具有重要的應用價值意義。當前金屬有機框架聚合物(Metal organic framework,MOF)中一種特殊的沸石咪唑結構(Zeolitic Imidazolate Framework,ZIF)材料由于其結構可調(diào)、限域效應等優(yōu)勢受到許多研究者的關注,但是其極易發(fā)生團聚,同時微孔特征嚴重阻礙了反應的傳質(zhì)過程。基于此,本論文采用雙配體策略,制備了一系列具有活性高且穩(wěn)定性優(yōu)良的非貴金屬鐵基ORR電催化劑,具體研究內(nèi)容如下:(1)為了調(diào)節(jié)ORR催化劑反應活性位點密度及其穩(wěn)定性,本章節(jié)采用雙配體策略合成了一系列非貴金屬基Fe-N/CCpur ORR電催化劑。在經(jīng)過配體調(diào)節(jié)后,可有效調(diào)控Fe-N/Ccpur的催化劑的孔結構...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
縮略語表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氧還原反應及其應用
        1.2.1 氧還原反應簡介
        1.2.2 氧還原反應的應用
    1.3 氧還原電催化劑
        1.3.1 貴金屬電催化劑
        1.3.2 非貴金屬電催化劑
        1.3.3 非金屬電催化劑
    1.4 本論文的選題意義和主要研究內(nèi)容
第二章 雙配體型Fe-N/C_Cpur催化劑的制備及其ORR性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 Fe-N/C_Cpur催化劑的制備
        2.2.4 Fe-N/C_Cpur催化劑電化學性能測試
    2.3 Fe-N/C_Cpur催化劑的表征結果與討論
    2.4 Fe-N/C_Cpur催化劑的氧還原性能的研究
    2.5 催化劑電池組裝及性能測試方法
    2.6 本章小結
第三章 雙配體型Fe-N/C_Dpyr催化劑的制備及其ORR性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 Fe-N/C_Dpyr催化劑的制備
        3.2.4 Fe-N/C_Dpyr催化劑電化學性能測試
    3.3 Fe-N/C_Dpyr催化劑的表征結果與討論
    3.4 Fe-N/C_Dpyr催化劑的氧還原性能的研究
    3.5 本章小結
第四章 總結與展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者和導師簡介
附件



本文編號：3854314