發(fā)布時間：2024-10-04 21:29

　　隨著不可再生資源的日漸消耗,清潔新能源的發(fā)展越來越迫切。然而新能源所用商用催化劑存在成本高、性能差和壽命短等問題。鎢氧化物/碳化物納米材料由于其優(yōu)異的導(dǎo)電性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和類鉑催化活性等優(yōu)點,可用于電解水、燃料電池、空氣電池等所用電極催化劑的載體和助催化劑。本論文利用實驗室自制碳納米管（CNTs）作為模板劑,調(diào)控制備了不同形貌尺寸氧化鎢（WO₃）,探究了形貌尺寸對WO₃催化氫氧化反應(yīng)（HOR）的影響。再利用乙醇/甲醇作為碳源,通過程序升溫法,對WO₃進(jìn)行原位滲碳還原。所得產(chǎn)物碳化鎢表面包覆了碳層（WC@C）,對其負(fù)載Pt納米顆粒（Pt NPs）,研究其析氫催化（HER）性能。調(diào)整乙醇/甲醇比,得到的產(chǎn)物碳化鎢表面纏繞了大量的超薄卷曲碳納米片（WC@Ultrathin coiled carbon nanosheets,WC@UC-CNS）。最后通過對WC@UC-CNS進(jìn)行酸刻蝕,除去WC,得到了UC-CNS,負(fù)載Pt NPs,進(jìn)行甲醇氧化催化性能分析。具體研究內(nèi)容如下:（1）通過煅燒純化和酸洗純化處理CNTs,去除催化劑鐵顆粒...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 WO_3的結(jié)構(gòu)、制備及應(yīng)用
        1.2.1 WO_3的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.2.2 WO_3的制備方法
        1.2.3 WO_3在電催化領(lǐng)域的應(yīng)用及存在問題
    1.3 WC的結(jié)構(gòu)及制備
        1.3.1 WC的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.3.2 WC的制備
    1.4 Pt、Pt基電催化劑的應(yīng)用、發(fā)展及存在的問題
        1.4.1 Pt、Pt基電催化劑的應(yīng)用與發(fā)展
        1.4.2 Pt、Pt基電催化劑存在的問題
    1.5 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究目標(biāo)
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
第二章 實驗材料、設(shè)備及測試
    2.1 實驗材料與試劑
    2.2 實驗儀器與設(shè)備
    2.3 材料測試及表征
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 電子顯微鏡及能譜分析
        2.3.3 拉曼光譜分析
        2.3.4 電催化性能測試
第三章 WO_3形貌調(diào)控及氫氧化性能分析
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 CNTs模板的純化、表征及分散
        3.2.2 模板法原位制備前驅(qū)體
        3.2.3 前驅(qū)體的脫水及電催化電極的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 前驅(qū)體的宏/微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 前驅(qū)體脫水產(chǎn)物的宏觀、微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 前驅(qū)體及脫水產(chǎn)物生長機(jī)理分析
        3.3.4 不同形貌WO_3/CNTs的電催化性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 WO_3原位碳化及析氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 WO_3的原位碳化
        4.2.2 碳化工藝的調(diào)控
        4.2.3 負(fù)載Pt催化劑的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 碳化溫度對碳化產(chǎn)物組成與結(jié)構(gòu)的影響(只通甲醇或乙醇)
        4.3.2 乙醇/甲醇比例對碳化產(chǎn)物組成與結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.3 碳化溫度對碳化產(chǎn)物組成與結(jié)構(gòu)的影響(乙醇/甲醇體積比10:90)
        4.3.4 WC@C/Pt的析氫性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 超薄卷曲碳納米片載鉑甲醇氧化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 WC與超薄卷曲碳納米片的分離
        5.2.2 超薄卷曲碳納米片載鉑電催化劑的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 WC@UC-CNS的物相與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 分離產(chǎn)物的物相與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.3 超薄卷曲碳納米片載鉑電催化劑的物相與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.4 甲醇氧化性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：4007166