燃料電池是一種可直接將化學能轉化為電能的能源轉換裝置,具有能量轉換效率高、綠色無污染等諸多優(yōu)點,有望取代傳統(tǒng)電化學電池,緩解甚至解決能源緊缺和環(huán)境污染的世界性難題,在新能源領域有著光明的應用前景。然而,燃料電池在大規(guī)模商業(yè)化道路上仍然面臨著很多挑戰(zhàn),主要內在原因是燃料電池陰極氧還原反應（oxide reduction reaction,ORR）的動力學過程緩慢以及燃料電池的成本過高。目前陰極商用的是鉑（Pt）基催化劑,貴金屬Pt儲量少、價格昂貴,是造成燃料電池高成本的主要原因。因此,開發(fā)低成本、高效率的非貴金屬ORR催化劑替代目前的商業(yè)Pt/C催化劑對于降低燃料電池的成本、加快燃料電池的大規(guī)模商業(yè)化應用具有重大意義。類沸石咪唑酯骨架材料（Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs）具有比表面積與孔隙率高、孔徑可調控和配體官能團易修飾等優(yōu)異特性,因而成為制備高催化性能的多孔碳材料催化劑的理想前驅體。本文以ZIF-67為主要前驅體材料,合成制備一系列ZIF基多孔碳作為氧還原電催化劑,通過詳細的物理表征和電化學性能研究得到高性能ORR催化劑并揭露其催化反應機理。... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PEMFCs工作原理示意圖

1 緒 論受到測試條件的影響。目前，大多數(shù)研究團隊均認可的氧還原接四電子反應和間接二電子反應，二者的區(qū)別在于是否有中間成。從圖 1.3 看出，直接 4 電子反應要求電極表面具備完全還原，而這只有在少數(shù)貴金屬表面可以做到，如鉑、鈀、銀和金的多數(shù)材料，包括碳、汞、金的其它晶面以及氧化物修飾的金屬反應[32]。下面簡單介紹在酸性和堿性溶液中的直接四電子反應。

機骨架材料（Metal–organic frameworks, MOFs）是近二十年發(fā)展最為迅速料之一，MOFs 特殊的孔道結構是制備高性能納米碳材料催化劑的理想前 類沸石咪唑酯骨架材料衍生氧還原碳基催化劑.1 類沸石咪唑酯骨架材料簡介金屬有機骨架材料(Metal-organic frameworks，MOFs)，作為一種具有周期絡結構的晶態(tài)多孔雜化材料，通常是由無機金屬中心（金屬離子或金屬通過共價鍵或離子-共價鍵與含氮或含氧的有機配體自組裝連接而成（如圖）[42]，又被稱作多孔配位聚合物(Porous Coordination Polymers, PCPs)。M高的孔隙率、大的比表面積、均勻且可調控的孔道結構等特性，自二十年代中期被成功合成準備出后就受到研究學者的廣泛關注，已在氣體儲附[43-47]、傳感器[48-52]、質子傳導[53-57]、藥物輸送[58-60]和催化[61-62]等重要出巨大的應用潛力。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]質子交換膜燃料電池材料[J]. 劉志祥,錢偉,郭建偉,張杰,王誠,毛宗強.  化學進展. 2011(Z1)
[2]燃料電池的研究進展及應用前景[J]. 王興娟,王坤勛,劉慶祥.  煉油與化工. 2011(01)
[3]沸石咪唑酯骨架結構材料合成及性能研究進展[J]. 刁紅敏,任素貞.  化工進展. 2010(09)
[4]燃料電池研究進展及發(fā)展探析[J]. 劉潔,王菊香,邢志娜,李偉.  節(jié)能技術. 2010(04)
[5]線性掃描伏安法與循環(huán)伏安法實驗技術[J]. 何為,唐先忠,王守緒,王磊.  實驗科學與技術. 2005(S1)

博士論文
[1]光功能金屬有機骨架的構筑及其性能研究[D]. 武鵬彥.大連理工大學 2013

碩士論文
[1]類沸石金屬有機骨架M-ZIF的微波合成及其促進THF水合物生成[D]. 占文慧.華南理工大學 2010



本文編號：3486101