質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）具有高效、清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn),對于解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題至關(guān)重要。然而PEMFC的Pt/C陰極催化劑成本高、穩(wěn)定性差以及易毒化的特性限制了其商業(yè)化應(yīng)用。因此,尋找一種低Pt量、高穩(wěn)定性及高催化活性的PEMFC陰極催化劑是目前研究的熱點(diǎn)。本論文以制備低成本、高活性的三元Pt基納米復(fù)合催化劑為目標(biāo),探索通過調(diào)控催化劑的元素組成以及載體材料來提高其對陰極氧還原反應(yīng)（Oxygen reduction reaction,ORR）的催化性能,并且進(jìn)一步分析其ORR催化機(jī)理,為PEMFC陰極催化劑性能的提高提供更多參考。主要研究內(nèi)容如下:（1）對碳負(fù)載Pt基復(fù)合催化劑的氧還原催化性能進(jìn)行研究。通過超聲輔助法與溶劑熱法分別制備出碳負(fù)載不同組元的Pt基納米復(fù)合催化劑（PtCo/C,PtCoTe/C,PtCoFe/C）,并將其應(yīng)用于PEMFC的陰極催化。為了便于比較,三者均在相同測試條件下與商業(yè)Pt/C催化劑進(jìn)行對比。在ORR中,PtCoFe/C和PtCoTe/C催化劑的ECSA值分別19 m^...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃料電池的概述
        1.2.1 燃料電池的簡介
        1.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理
        1.2.3 質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
    1.3 氧還原反應(yīng)的電催化機(jī)理
    1.4 氧還原反應(yīng)催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 Pt基催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 催化劑的制備方法
        1.4.3 催化劑的載體材料
    1.5 本論文的研究意義和主要內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 論文主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 催化劑的物理表征和電化學(xué)表征
        2.2.1 催化劑的物理表征
        2.2.2 催化劑的電化學(xué)性能測試
第3章 碳負(fù)載Pt基復(fù)合催化劑的氧還原電催化性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        3.2.1 碳負(fù)載Pt基復(fù)合催化劑的制備
        3.2.2 催化劑的物理表征
        3.2.3 催化劑氧還原反應(yīng)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 碳負(fù)載Pt基復(fù)合催化劑的物理性質(zhì)
        3.3.2 碳負(fù)載Pt基復(fù)合催化劑氧還原催化性能的研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 WC增強(qiáng)Pt基復(fù)合催化劑的氧還原電催化性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.2.1 納米WC載體的制備
        4.2.2 WC增強(qiáng)Pt基復(fù)合催化劑的制備
        4.2.3 催化劑的物理表征
        4.2.4 催化劑氧還原性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 WC增強(qiáng)Pt基復(fù)合催化劑的物理性質(zhì)
        4.3.2 WC增強(qiáng)Pt基復(fù)合催化劑氧還原催化性能的研究
        4.3.3 載體材料對氧還原電催化性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間研究成果



本文編號：4016111