隨著社會的高速發(fā)展,能源緊缺與環(huán)境污染已成為不容忽視的兩大重要課題。傳統(tǒng)石化燃料如煤、石油不僅儲量有限、不可再生,而且在使用過程中會產(chǎn)生一些大氣污染物,對環(huán)境造成危害。燃料電池工作過程不經(jīng)過燃燒,直接以電化學(xué)方式將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。直接甲醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell)是以甲醇為燃料的燃料電池,具有無污染、可再生、能量轉(zhuǎn)化率高、燃料來源豐富且儲存和運輸方便等優(yōu)點,成為了未來能源儲存和轉(zhuǎn)換裝置的理想選擇。目前鉑基催化劑在直接甲醇燃料電池中應(yīng)用最為廣泛。但鉑儲量有限、化格昂貴,鉑基催化劑在催化甲醇氧化時的反應(yīng)過電勢較高,還易中毒。而鉑釕合金催化劑具有較好的催化活性和抗毒化能力,并且降低了貴金屬鉑的用量。本文以開發(fā)高活性和高穩(wěn)定性的PtRu納米合金催化劑為目標(biāo),設(shè)計和制備出了幾種PtRu納米合金,并探究了它們對甲醇氧化的電催化性能。(1)以聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=40000)為還原劑,十二烷基硫酸鈉和氟化鉀為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,水作為溶劑,在180℃條件反應(yīng)24小時,成功制備出了亞2 nm的純Ru線和組成可調(diào)的PtRu合金線網(wǎng)絡(luò)。在酸性條件下對甲醇的電催化氧化性...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 燃料電池與直接甲醇燃料電池
        1.1.2 直接甲醇燃料電池(DMFC)的工作原理
        1.1.3 單鉑納米催化劑的毒化問題
        1.1.4 鉑釕納米催化劑概述
    1.2 納米催化劑影響性能的主要因素
        1.2.1 尺寸影響
        1.2.2 形貌影響
        1.2.3 組成影響
        1.2.4 元素分布的影響
    1.3 PtRu納米催化劑的制備方法
    1.4 本論文的立題依據(jù)和主要創(chuàng)新點
        1.4.1 研究目的及意義
        1.4.2 主要創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
    2.1 主要實驗藥品及儀器
    2.2 PtRu納米粒子的制備及分離
    2.3 納米粒子的表征
        2.3.1 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.2 X射線能譜分析(EDS)
        2.3.3 X射線衍射結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.5 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)
    2.4 PtRu納米晶體電催化性能的測試
        2.4.1 循環(huán)伏安法
        2.4.2 計時安培法
第三章 亞2nm釕線和組分可控的釕鉑線網(wǎng)絡(luò)的合成及其電催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 亞2nm純釕線網(wǎng)絡(luò)和鉑釕線網(wǎng)絡(luò)的制備
    3.3 亞2nm純釕線網(wǎng)絡(luò)和鉑釕線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)表征
    3.4 亞2nm純釕線網(wǎng)絡(luò)和鉑釕線網(wǎng)絡(luò)的電催化性能研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多孔花狀Pt₇₂Ru₂₈納米合金的合成及對甲醇氧化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 多孔花狀Pt₇₂Ru₂₈合金的制備
    4.3 多孔花狀Pt₇₂Ru₂₈合金的結(jié)構(gòu)表征
    4.4 多孔花狀Pt₇₂Ru₂₈合金電催化性能研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
附錄
致謝



本文編號：3742968