直接甲酸/乙醇燃料電池,因其能量密度高、穿梭率小、毒性低、燃料存儲(chǔ)方便及電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低溫運(yùn)行等顯著優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)一直倍受關(guān)注。然而,燃料電池的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用嚴(yán)重受限于貴金屬催化劑高昂的價(jià)格。通過(guò)引入一種或多種其它過(guò)渡金屬,可控合成合金、核殼結(jié)構(gòu)等納米材料,不僅可以顯著提高金屬催化活性,而且還能降低貴金屬用量,進(jìn)而減少燃料電池催化劑成本。然而,合金催化劑表面金屬易溶出,核-殼納米界面結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑性能影響尚不明確及抗中毒能力差等問(wèn)題,限制了金屬催化劑性能的進(jìn)一步提升。本論文將通過(guò)乙醇還原法在碳納米管上原位制備出釕（Ru）納米粒子,通過(guò)在Ru核表面可控生長(zhǎng)出Pt殼層（Ru@Pt）及AuPt合金殼層（Ru@AuPt）,從而構(gòu)建出具有Ru核和Pt及AuPt合金殼層的核殼結(jié)構(gòu),并利用X-射線衍射（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、X-射線光電子能譜儀（XPS）等方法表征納米催化劑的組成、原子結(jié)構(gòu)及電子狀態(tài),研究Ru-Pt界面結(jié)構(gòu)及核殼結(jié)構(gòu)、AuPt合金殼層對(duì)電催化氧化甲酸（FAOR）和乙醇反應(yīng)（EOR）活性的影響,主要內(nèi)容如下:（1）在Ru@Pt體系中,Ru核金屬原子排布有序度對(duì)Ru-Pt界面結(jié)...

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃料電池概述
        1.2.1 燃料電池簡(jiǎn)介
        1.2.2 燃料電池分類及應(yīng)用
        1.2.3 直接液體燃料電池發(fā)展及挑戰(zhàn)
    1.3 直接甲酸燃料電池
        1.3.1 直接甲酸燃料電池簡(jiǎn)介
        1.3.2 甲酸氧化機(jī)理
        1.3.3 甲酸氧化催化劑
    1.4 直接乙醇燃料電池
        1.4.1 直接乙醇燃料電池簡(jiǎn)介
        1.4.2 乙醇氧化機(jī)理
        1.4.3 乙醇氧化催化劑
    1.5 陽(yáng)極鉑基催化劑
        1.5.1 鉑基雙金屬催化劑
        1.5.2 鉑基多金屬催化劑
        1.5.3 鉑基催化劑形狀、基底及3D結(jié)構(gòu)調(diào)控
    1.6 本論文主要研究?jī)?nèi)容及意義
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 主要內(nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備
    2.1 納米材料合成方法及實(shí)驗(yàn)試劑、儀器
        2.1.1 合成方法
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
    2.2 納米材料表征
        2.2.1 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.2 X-射線衍射(XRD)
        2.2.3 X-射線光電子能譜儀(XPS)
        2.2.4 傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)
    2.3 電化學(xué)表征
第三章 釕核有序度對(duì)Ru@Pt核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒電催化氧化甲酸及乙醇的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 負(fù)載在碳納米管(CNTs)上的金屬納米材料制備
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 納米材料形貌及結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學(xué)分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 復(fù)合結(jié)構(gòu)三金屬Ru@AuPt納米材料在電催化氧化甲酸及乙醇中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 負(fù)載在碳納米管(CNTs)上的金屬納米材料制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 分析與結(jié)論
        4.3.1 物理結(jié)構(gòu)及化學(xué)態(tài)表征
        4.3.2 電化學(xué)分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：4056909