在氫能轉(zhuǎn)換中貴金屬電催化劑占據(jù)著非常重要的位置,提高貴金屬電催化劑的性能,降低貴金屬的用量,對推動氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分關(guān)鍵。其中貴金屬電催化劑的性能與其形貌、結(jié)構(gòu)、組分和尺寸等因素相關(guān)。本論文通過選擇適宜的反應(yīng)體系,精確控制貴金屬電催化劑的形貌、結(jié)構(gòu)和組分等,分別合成了核殼結(jié)構(gòu)的Ru@Pt_0.24Ru納米花、PtRh/NiO超細(xì)納米棒和PdNi納米線網(wǎng),并詳細(xì)探討了各種反應(yīng)條件對形貌、結(jié)構(gòu)和催化性能的影響,實(shí)現(xiàn)了對貴金屬電催化劑的可控合成。主要研究結(jié)果如下:（1）通過分步還原Ru、Pt前驅(qū)體,制備了以Ru為核、PtRu合金為殼的Ru@Pt_0.24Ru納米花電催化劑,其平均直徑為16.5±4.0 nm。利用高分辨電子顯微鏡、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜和X射線光電子能譜等表征了這種電催化劑的結(jié)構(gòu)和組成。在1 M KOH水溶液中,核殼結(jié)構(gòu)Ru@Pt_0.24Ru/C納米花氫析出反應(yīng)的過電位為22 mV(@10mA·cm^-2),耐久性測試后過電位增加至30 mV(@10 mA·cm^-2)... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 氫能轉(zhuǎn)換中的貴金屬電催化劑
    1.2 電解水氫析出貴金屬電催化劑
        1.2.1 氫析出反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 Pt基電催化劑
        1.2.3 Ru基電催化劑
        1.2.4 Pd基電催化劑
    1.3 燃料電池氧還原電催化劑研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氧還原反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 Pt基電催化劑
        1.3.3 Pd基電催化劑
    1.4 本論文的研究內(nèi)容
2 實(shí)驗部分
    2.1 實(shí)驗所用材料與試劑
    2.2 實(shí)驗儀器
    2.3 電催化劑的結(jié)構(gòu)表征
    2.4 電催化劑的電化學(xué)測試
        2.4.1 堿性氫析出的測試
        2.4.2 堿性氧還原的測試
3 核殼結(jié)構(gòu)Ru@PtRu納米花電催化劑的制備及堿性氫析出反應(yīng)性能研究
    3.1 引言
    3.2 核殼結(jié)構(gòu)Ru@PtRu納米花的制備
        3.2.1 Ru納米花的制備
        3.2.2 核殼結(jié)構(gòu)Ru@PtRu納米花的制備
        3.2.3 碳載催化劑
    3.3 實(shí)驗結(jié)果和討論
        3.3.1 Ru納米花的形成機(jī)理及表征
        3.3.2 核殼結(jié)構(gòu)Ru@PtRu納米花的形成機(jī)理及表征
        3.3.3 核殼結(jié)構(gòu)Ru@PtRu/C納米花電催化劑的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 核殼結(jié)構(gòu)Ru@PtRu/C納米花電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
4 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒電催化劑的制備及堿性氫析出反應(yīng)性能研究
    4.1 引言
    4.2 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的制備
        4.2.1 NiO修飾的Pt超細(xì)納米棒的制備
        4.2.2 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的制備
        4.2.3 超細(xì)納米棒/C的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的表征
        4.3.2 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的形成機(jī)理研究
        4.3.3 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的組分研究
        4.3.4 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的電化學(xué)性能測試
        4.3.5 NiO修飾的PtRh超細(xì)納米棒的理論計算
    4.4 本章小結(jié)
5 PdNi納米線網(wǎng)電催化劑的制備及氧還原反應(yīng)性能研究
    5.1 引言
    5.2 PdNi納米線網(wǎng)的制備
        5.2.1 PdNi納米線網(wǎng)的制備
        5.2.2 PdNi納米線網(wǎng)/C的制備
        5.2.3 PdNi納米線網(wǎng)/C的純化
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 PdNi納米線網(wǎng)的表征
        5.3.2 PdNi納米線網(wǎng)的形成機(jī)理研究
        5.3.3 PdNi納米線網(wǎng)的電化學(xué)性能測試
        5.3.4 Pd基納米線網(wǎng)的制備
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 附錄內(nèi)容名稱
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]用于燃料電池的石墨烯鉑催化劑（英文）[J]. Nedjeljko Seselj,Christian Engelbrekt,Jingdong Zhang.  Science Bulletin. 2015(09)
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博士論文
[1]氫能轉(zhuǎn)換納米催化劑的理性設(shè)計及活性調(diào)控[D]. 邢子豪.吉林大學(xué) 2019
[2]質(zhì)子交換膜燃料電池Pt/C電催化劑和膜電極的研究[D]. 朱科.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]用于電解水制氫催化劑的制備及其性能研究[D]. 李雪妮.北京化工大學(xué) 2013



本文編號：3695405