隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展,傳統(tǒng)化石能源被過度使用,導(dǎo)致全球面臨著能源枯竭的危機。同時,化石燃料也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,尋找可替代的清潔能源迫在眉睫。燃料電池具有能量密度高、無污染、成本低廉、原料來源廣泛等優(yōu)點,引起了眾多科研工作者的研究興趣。氧還原反應(yīng)（ORR）是燃料電池、金屬空氣電池等新型能源裝置的一個重要反應(yīng),由于其緩慢的動力學(xué)過程,需要使用大量的鉑催化劑。鉑催化劑是目前應(yīng)用最廣的ORR催化劑,但其資源貧乏、成本過高以及穩(wěn)定性差導(dǎo)致無法實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。因此,發(fā)展低成本、高性能的ORR催化劑仍然是一個挑戰(zhàn)。本文以制備低成本、高催化性能的ORR電催化劑為主要目的,選取不同的化學(xué)物質(zhì)作為反應(yīng)前驅(qū)體,制備了多種雜原子摻雜的碳材料催化劑,包括以金屬有機骨架化合物（ZIF-67）為前驅(qū)體合成的碳層包覆的介孔Co、N共摻雜碳材料,以鹽酸氨基葡萄糖為前驅(qū)體制備的3D多孔Fe、N及S共摻雜碳材料,以及以單質(zhì)S球為模板制備了多孔Fe、N、S共摻雜多孔碳材料。主要研究內(nèi)容如下:（1）以SiO₂為模板,在其表面生長ZIF-67,獲得ZIF-67@SiO₂,然... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ORR反應(yīng)過程示意圖（黑球代表催化劑，紅球代表氧原子，白球代表氫原子）

Pt基催化劑主要研究途徑

（a）SiO2的掃描電鏡圖；（b）ZIF-67@SiO2的掃描電鏡圖；（c）Co-N-C-NP的掃描電鏡圖；（d）Co-N-C-NP的透射電鏡圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]二氧化硅納米粒子制備的工藝參數(shù)研究[J]. 張霞,高大明.  安徽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(03)



本文編號：3382409