發(fā)布時(shí)間：2024-07-11 03:42

　　當(dāng)前,傳統(tǒng)化石燃料資源的逐步減少以及對(duì)環(huán)境的威脅,對(duì)可再生和可持續(xù)能源的需求日益增加。在這種情況下,燃料電池是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,由于其能量轉(zhuǎn)換效率高和污染程度低而受到了特別關(guān)注。然而,電極材料的高成本和低穩(wěn)定性阻礙了燃料電池的發(fā)展,因此為了解決這些問(wèn)題,提高燃料電池的催化性能,許多研究集中在載體上,與來(lái)自傳統(tǒng)前體的碳基材料相比,金屬-有機(jī)骨架化合物(MOF)衍生的碳材料具有明顯的優(yōu)勢(shì),例如高的比表面積和電導(dǎo)率,可控的孔隙率,獨(dú)特的形貌以及容易與其它雜原子官能化的特性,從而使其在能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文的主要內(nèi)容包括:電極與生物酶之間的直接電子轉(zhuǎn)移對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效的酶促生物燃料電池反應(yīng)至關(guān)重要。在第一部分工作中,通過(guò)將多壁碳納米管(MWCNT)穿插到金屬有機(jī)骨架衍生的多孔碳中,合成了一種乙醇生物燃料電池的高效陽(yáng)極催化劑。多壁碳納米管插入金屬有機(jī)骨架衍生多孔碳(PC)在催化氧化還原態(tài)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的氧化中可以用作陽(yáng)極組分,從而使乙醇脫氫酶對(duì)乙醇電催化氧化過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)直接電子轉(zhuǎn)移的行為。PC/MWCNT是具有微孔,中孔和大孔的層級(jí)結(jié)構(gòu),...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1氫氧燃料電池裝置示意圖[14]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-圖1-1氫氧燃料電池裝置示意圖[14]將富氫燃料提供給多孔陽(yáng)極，在多孔陽(yáng)極中，催化劑將氫分裂成電子和氫離子，電子跟隨外部電路到達(dá)陰極，而水合氫離子穿過(guò)電解質(zhì)并與陰極表面反應(yīng)。在陰極表面，氧氣得到電子進(jìn)一步與氫離子結(jié)合生成水。質(zhì)子交換膜燃料電池中....

圖1-2Pt-Co納米線的形貌和結(jié)構(gòu)表征[18]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-5-COads）特別強(qiáng)烈地吸附在Pt表面上，因此會(huì)阻塞Pt表面的活性部位，以進(jìn)一步吸附反應(yīng)物，直到它們被進(jìn)一步氧化除去為止。已經(jīng)探索了不同的策略來(lái)理解C–C斷裂和開(kāi)發(fā)有效的EOR催化劑。雙功能機(jī)制是用于提高Pt或者Pd催化活性的常用方法。通過(guò)向Pt....

圖1-3PtRhFe-PNS@MXene納米雜化物的合成過(guò)程[21]

@MXene）作為乙醇氧化反應(yīng)（EOR）的增強(qiáng)催化劑，如圖1-3所示表示了該材料的合成過(guò)程。令人印象深刻的是，經(jīng)過(guò)成分優(yōu)化的Pt69Rh8Fe23-PNS@MXene催化劑表現(xiàn)出最高的比活性和質(zhì)量活性以及對(duì)EOR的出色穩(wěn)定性，這可能是由于三金屬PtRhFe納米球與MXene納米片....

圖1-3PtAgNFs的形態(tài)和結(jié)構(gòu)表征[22]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-7-應(yīng)（EOR）和乙二醇氧化反應(yīng)（EGOR）的質(zhì)量活性分別為3598.4和4587.2mA/mg，并顯示出極大的電化學(xué)活性和耐久性。同時(shí)，在甘氨酸和NG的促進(jìn)作用下，獲得的PtAgNFs在500次循環(huán)后甚至可以保留EOR初始催化活性的49.8％和E....

本文編號(hào)：4005198