發(fā)布時間：2021-08-20 08:36

　　燃料電池是繼火電、水電和核電之后的第四代發(fā)電技術(shù),是一種經(jīng)過電化學反應過程直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。直接甲醇燃料電池是低溫燃料電池的一種,其具有能量轉(zhuǎn)化密度高、環(huán)境友好、易于建設等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。然而,電催化劑是組成直接甲醇燃料電池的至關(guān)重要的材料之一。由于電催化劑的催化活性欠佳、鉑利用率低和抗CO中毒能力差等問題導致燃料電池性能不佳。因此,提高直接甲醇燃料電池催化劑的活性、穩(wěn)定性和抗CO中毒能力已成為燃料電池領(lǐng)域的研究熱點。我們致力于合成新型直接甲醇燃料電池陽極多元鉑基催化劑來推動直接甲醇燃料電池的商業(yè)化進程,本論文研究了三種直接甲醇燃料電池陽極多元鉑基催化劑材料,總結(jié)如下:第一,采用一步無模板溶劑熱法合成鉑銅合金納米線,目的提高其電催化活性、鉑的利用率和抗CO中毒能力,研究其合成條件實現(xiàn)對Pt_xCu_y合金納米線的組成、形貌、尺寸及相結(jié)構(gòu)的全面調(diào)控,并考察了其甲醇氧化反應的催化活性。XRD顯示出Pt₂₀Cu₈₀合金納米線為面心立方且形成合金結(jié)構(gòu)。TEM顯示出單根Pt₂₀

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

以氫氣為燃料的質(zhì)子交換膜低溫燃料電池的工作原理圖

圖 1-2 以甲醇為燃料的質(zhì)子交換膜低溫燃料電池的單電池結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1-2 Schematic diagram of single cell structure of proton exchange membrane low temperature fuelcell using methanol as fuel甲醇的電催化氧化過程分為電吸附過程和電氧化過程：電吸附過程,甲醇脫氫生成吸附中間體[35]：CH3OH+Pt→Pt-CH2OH+H++e-(1-10)Pt-CH2OH+Pt→Pt2-CHOH+H++e-(1-11)Pt2-CHOH+Pt→Pt3-COH+H++e-(1-12)Pt3-COH→Pt-CO+2Pt+H++e-(1-13)電氧化過程涉及三個平行的氧化途徑：完全氧化成 CO2（C1 途徑），和部分氧化-不完全氧化成甲醛或甲酸（C2，C3 途徑）[36-45]：M+H2O→M-OH+H++e-(1-14)

101-3 通過(a)乙二醇回流，(b)抗壞血酸還原，(c)硼氫化鈉還原合成的 Pt/r-GO，(d)通過乙二流的 Pt/Vulcan XC-72 的 TEM 圖像[57]ure 1-3 TEM images of Pt/r-GO synthesized by (a) ethylene glycol reflux, (b) ascorbic acid redu(c) sodium borohydride reduction, (d) Pt/Vulcan XC-72 by ethylene glycol reflux.2 化學氣相沉積法CVD 主要是使氣態(tài)物質(zhì)在固體上發(fā)生傳輸反應和化學反應等并產(chǎn)生固態(tài)沉積，可以實現(xiàn)快速合成單分散的納米顆粒，并且利用載體表面上的揮發(fā)性化合或熱分解合成二元組合物。此外，金屬納米顆粒和載體之間會形成強相互作用1-4，Machino 等[58]通過 CVD 制備得到均勻地分散在碳納米壁載體上約為 2nm顆粒。Kim 等[59]通過 CVD 制備得到尺寸均一的約為 1nm 的 Pt 顆粒，遠小于

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Controlled Growth of Pt–Au Alloy Nanowires and Their Performance for Formic Acid Electrooxidation[J]. Yu Han,Yuejun Ouyang,Zhihui Xie,Jinri Chen,Fangfang Chang,Gang Yu.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(07)



本文編號：3353179