一、质子交换膜燃料电池阳极电催化剂CO中毒机理（论文文献综述）
李澄[1]（2021）在《Pt基催化剂上甲酸电催化氧化反应途径调控研究》文中认为
李金灵[2]（2021）在《高性能铂基核壳纳米材料的可控合成及其对甲醇的电催化》文中研究指明直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell,DMFC）因其能量转化效率高、容易加注、环境友好、甲醇来源广泛、燃烧系统简单等诸多优势,已成为新能源研究者追逐的热点。但其阳极催化剂的高成本和低活性仍然是限制DMFC大规模商业化应用的主要“卡脖子”问题。因此,研究低成本、高活性和优异耐久性的阳极催化剂一直是DMFC商业化的研究难点及重点。研究表明,可以通过调协催化剂的电子结构及形貌特征,增加催化剂活性位点数,同时提升催化剂的内在活性,进而提高催化剂的催化性能。本文借助新型零维碳纳米材料-石墨烯量子点（Graphene Quantum Dots,GQDs）,在未使用任何稳定剂及形貌导向剂的前提下,合成了形貌可控的一维Au@GQDs@Pt纳米线及三维纳米枝晶,并以纳米线或枝晶为晶种,引入非贵金属Pb/Bi,通过调节纳米材料的形貌及Pt的电子结构,增加催化剂表面暴露的活性位点,提升催化剂的内在活性。具体研究内容如下:1、为充分降低催化剂的成本,激活催化剂的内在活性,在材料制备过程中引入储量相对丰富的Au和Pb元素,并结合催化剂的组分、结构、形貌的综合调控,在不添加任何形貌导向剂和稳定剂的情况下,采用方便、环保的逐步还原法成功制备了一维Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米线。探索了Au@GQDs的生长机理,通过控制反应时间,合成了Au@GQDs纳米线,并以Au@GQDs纳米线为晶种,成功的合成了Au@GQDs@Pt纳米线和Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米线。随后,测试了Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米线对于碱性甲醇的电催化性能,结果表明,Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米线催化剂具有一定的MOR活性,优于Au@GQDs@Pt纳米线和商业Pt/C。通过透射电子显微镜（TEM）,发现Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米线的壳层是以纳米颗粒生长在Au@GQDs表面。2、三维枝晶结构因其表面积大且粗糙,暴露出更多的原子台阶和缺陷而表现出优异的电催化活性,本文根据Au@GQDs的生长机理,合成了Au@GQDs纳米颗粒,并以纳米颗粒为晶种,成功的合成了三维结构的Au@GQDs@Pt纳米枝晶和不同Pt/Pb摩尔比的Au@GQDs@PtxPb系列纳米绒球。电化学测试结果表明,优化后的Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米绒球具有较好的MOR活性、抗CO中毒性能和稳定性,优于Au@GQDs@Pt,GQDs@Pt3.5Pb和商业Pt/C。Au@GQDs@Pt3.5Pb纳米绒球催化剂的起始电位（-0.54 V）远早于商业Pt/C催化剂（-0.44 V）,其氧化电流最高,为98.86 mA/cm2,是商业Pt/C（2.61 mA/cm2）的37.88倍。作为甲醇氧化阳极催化剂,在降低其成本的同时,甲醇氧化性能也得到了增强。研究表明,较高的甲醇催化活性归因于GQDs、Au和Pt-Pb之间的电子效应以及绒球结构丰富的通道。3、从催化剂回收环保性的角度出发,用绿色金属Bi代替毒性金属Pb。实验发现,制备Au@GQDs@PtxPb纳米绒球的方法,同样适用于合成Au@GQDs@PtxBi纳米绒球,绒球以Au@GQDs为核心,合金Pt Bi枝晶作为壳。与Au@GQDs@Pt、Au@Pt3.5Bi和商用Pt/C相比,有趣的是,当Pt/Bi摩尔比为3.5时,制备的Au@GQDs@Pt3.5Bi纳米绒球仍表现出优异的甲醇氧化活性（114 m A/cm2）、稳定性和抗CO毒性能力。可见,绒球结构对于提供一个大的活性表面积和促进甲醇分子进入Pt3.5Bi壳的内部活性位点是非常重要的。此外,Au@GQDs@Pt3.5Bi的高催化性能归因于合金化后的Pt和Bi的电子效应和协同效应,可以有效降低Pt的d带中心,促进碳毒性物中间体的解吸,尤其是吸附的CO,进而有效的提高了其内部电催化活性。
贾英杰[3]（2020）在《舰船环境下质子交换燃料电池氯化钠中毒仿真研究》文中认为随着车用质子交换膜燃料电池（Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell,PEMFC）商业化不断发展,质子交换膜燃料电池在船舶上的应用也提上日程。相对于内陆环境,质子交换膜燃料电池在舰船作业中将会面临更加恶劣、复杂的作业环境。研究表明,燃料电池氯化钠中毒后会严重影响电池性能输出,且海洋空气组分中氯化钠比例远远高于内陆空气。因此研究质子交换膜燃料电池氯化钠中毒对电池性能影响具有显着的工程意义和实用价值。课题研究内容及成果如下:（1）通过参考相关文献,了解质子交换膜燃料电池的中毒现象规律,从跳跃机理、运载机理、表面机理等三个方面总结PEMFC氯化钠中毒机理。钠离子与氯离子分别在PEMFC中毒发挥不同毒化作用,钠离子在PEMFC中毒时起主导作用。利用量纲分析方法建立氯化钠中毒的等效欧姆模型、等效极化模型,并与试验数据对比验证模型的等效性。（2）以聚苯并咪唑（PBI）膜为基础的质子交换膜燃料电池作为仿真对象,利用有限元求解器COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件建立三维模型进行数值仿真求解,分别计算含有0、8*10-6、2*10-5、5*10-5、8*10-5mg/cm3浓度氯化钠杂质阴极气体对PEMFC性能影响。得出PEMFC在不同氯化钠浓度条件下,膜电流密度、阴极氧气摩尔浓度、阳极氢气摩尔浓度、极化曲线以及功率密度变化规律。氯化钠浓度越大,PEMFC输出性能影响越大,电池输出性能损失越大。氯化钠浓度为8*10-5 mg·cm-3时,膜最大电流密度下降约30.83%,最大功率密度下降约50.0%。（3）以PEMFC氯化钠中毒仿真模型为基础,利用COMSOL研究PEMFC在323.15K、343.K、383.15K、403.15K四种运行温度时对电池中毒效应的影响。得出燃料电池输出性能、阴极流道内气体流速、阳极流道内气体流速在不同温度不同氯化钠浓度情况下变化规律。氯化钠浓度为5*10-5mg/cm3,电池运行温度由323.15K升高到403.15K,电流密度损失由0.03306 A/cm2降为0.02430 A/cm2。分析发现温度升高对质子交换膜燃料电池氯化钠中毒有抑制作用。
李家欢[4]（2020）在《氧化钨/ZIFs衍生碳作为清洁燃料电池催化剂的研究》文中研究表明大量利用化石能源满足工业进步的同时,地球环境逐渐恶化。在这种紧迫的形式下,开发新能源应运而生。在商业上直接甲醇燃料电池（DMFC）从发现就已显示出良好的发展前景,其具有的能量密度高、易于储存和处理、价格低廉、操作简便和零排放以及甲醇可以从可再生资源中提取等优点,被视为是化石类能源值得追求的替代品。实际工作中DMFC的效能主要被阴极和阳极的两个重要反应,氧还原反应（ORR）和甲醇氧化反应（MOR）所定夺。但是,DMFC商业化发展中存在尚未解决的技术问题,因此开发环保高效廉价的催化剂是打开市场的关键。将研究并制备DMFC双功能催化剂载体定为目标,制得具有高稳定性的MOR和ORR助催化活性的Pt基载体。本文选择了极具价格优势的非贵金属氧化物中的氧化钨(W24O68和WO3)为对象,通过多种检测仪器对其进行表征,如扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）等表征方法考察了所研究复合材料的物理和化学特征,同时使用循环伏安法（CV）,计时电流法（CA）等电化学测试手段探讨其MOR与ORR电化学性能与反应机理。在这项研究中,采用新的合成路线,制备碳化钨/氧化钨/沸石咪唑酸酯骨架（Z IF-8）-衍生的碳(（WC）/W24O68/NCZ8复合材料作为Pt-载体/助催化剂。控制最终煅烧温度以调节（WC）/W24O68/NCZ8的结构和结晶相。对于MOR,Pt-WC/W24O68/NC Z8的质量活度(2492.2m A·mgPt-1)（850℃,5.0wt.%）远远优于商业Pt/C(499.2m A·mgPt-1,10.0wt.%)。NCZ8薄层有助于W原子的渗碳作用(W24O68到WC)以形成WC/W24O68异质结。W24O68上的氧空位吸引H+,从而促进了钨青铜化合物的形成（HyWO3,（0<y<1））,以及W24O68和HyWO3（0<y<1）之间的可逆反应有助于提高MOR活性和抗CO性能。Pt-WC/W24O68/NCZ8（850°C）在酸性介质中也比Pt/C表现出更高的ORR活性。WC/W24O68异质结加速了ORR混合晶体界面的质量和电荷转移。此外,在这项研究中首次合成了Co WO4/WO3/ZIF-8@ZIF-67衍生的氮掺杂碳-碳纳米管（Co WO4/WO3/ZNC-CNT）复合材料,并通过硼氢化钠还原法制备完成了Pt-Co WO4/WO3/ZNC-CNT复合材料。Pt-Co WO4/WO3/ZNC-CNT表现出相当高的质量活性(2208m A·mg-1Pt),是Pt/C(659.4m A·mg-1Pt)的3.34倍,因为Pt与WO3因氢溢出效应生成的HxWO3极有效的增强了甲醇氧化的脱氢步骤,赋予其更高的MOR活性。Co WO4/WO3在碳层（ZNC）的保护下同步增强了导电性能和Pt与载体的强金属-载体相互作用,有益于提高电化学活性和CO耐受性。同时,Pt-Co WO4/WO3/ZNC-CNT-850展现了极好的ORR催化性能,这应得益于氧化钨物种创造的更多氧空位以增加活性位点。这表明Co WO4/WO3/ZNC-CNT可作为MOR/ORR中Pt载体/助催化剂继续研究发展。本文通过实验研究讨论用于DMFC阳极和阴极的双功能催化剂载体材料（WC）/W24O68/NCZ8和Co WO4/WO3/ZNC-CNT,并对其性能,原理等进行了阐述。合理推测本文的材料有成为商业MOR/ORR电催化剂的可能,有继续作为Pt载体/助催化剂的发展潜力。
孙标[5]（2020）在《基于多元铂基、铑基合金的燃料电池催化剂性能研究》文中指出21世纪全球经济快速发展的同时,能源危机与环境污染问题日益凸显。在此背景下,开发绿色新能源及高效能源转换装置成为解决问题的关键。燃料电池是一种将燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的能量转换装置,在便携式电源、动力电源、固定电站等领域具有巨大的应用前景。一方面,氢能是燃料电池最理想的燃料,具有能量密度高,产物清洁无污染等优势。因此,由析氢反应（HER）和析氧反应（OER）组成的电解水技术被认为是高效制氢途径之一。另一方面,直接甲醇燃料电池（DMFCs）因其能量密度高,环境友好和便于储存液体燃料等优势得到广泛关注,成为新能源体系中的重要组成部分。目前,如何大规模清洁有效的制备氢气以及大幅度提高直接甲醇燃料电池的性能是推动燃料电池商业化进程的关键,特别是高性能催化剂的开发。其中,贵金属纳米晶（例如Pt、Rh和Ir等）是燃料电池相关电极反应中性能最好的催化剂。但是其有限的储量及高昂的成本直接阻碍了燃料电池的发展。本文围绕纳米晶的合理设计展开,实现了Pt基和Rh基三元合金及核壳结构纳米晶的可控合成并研究了其电催化性能,取得了如下成果:（1）采用晶种法,以Au颗粒为种子制备核壳结构Au@Rh Cu枝状纳米晶。Au@Rh Cu催化剂同时表现出了优异的HER和OER催化活性。其中,Au@Rh3Cu在电流密度为10 m A/cm2时获得最小的过电位及最低的tafel斜率。这种催化活性的提高可归因于核壳纳米结构引起的晶格应变和金属元素之间的协同效应。（2）采用简单的一锅法,成功制备了Pt Rh Cu三元合金枝状纳米晶,并应用于甲醇氧化反应中。这种枝状结构具有大的比表面积,能够暴露丰富的活性位点。Pt47Rh8Cu45催化剂相对于其它枝状纳米晶表现出最优的比活性和质量活性,分别是商业Pt/C的5.8和2.9倍。三种元素合金化带来的晶格压缩效应,有利于Pt电子结构的调控,进而提高了Pt的本征MOR活性。同时,在催化甲醇氧化过程中,协同催化作用可以提升催化剂的抗中毒能力。（3）采用晶种法,以Au十面体为种子,创新性地制备获得具有丰富表面缺陷的Au@Pt Cu纳米星,并应用于甲醇氧化反应中。通过组分优化,Au@Pt1.2Cu纳米星具有最优比活性和质量活性,分别是商业Pt/C的5.9和1.6倍。这种增强的电催化性能来自于独特的孪晶结构以及Pt和Cu组分之间的协同作用。
孙悦[6]（2020）在《基于Pt、Co的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的设计及性能研究》文中指出随着人类社会的进步,全球能源需求也越来越高,能源和环境问题也日渐突出,人们逐渐开始担忧能源安全和环境的可持续性,这推动着人们探索新的能源技术。由于能量密度高、能量转换效率高、无污染以及燃料的来源广泛等优点,直接甲醇燃料电池（DMFCs）受到了越来越多的关注,但是直接甲醇燃料电池存在众多的技术瓶颈,这阻碍了其商业化进程。在这些瓶颈中,阳极催化剂的性能是众多的瓶颈中比较突出的一项。目前,Pt基催化剂依旧是直接甲醇燃料电池的最优的阳极催化剂。但是贵金属Pt价格昂贵,并且在甲醇氧化反应过程中Pt还会因为生成的中间产物吸附导致中毒,从而使阳极的甲醇氧化反应的动力学缓慢,催化剂寿命缩短。因此,寻求低贵金属含量,甚至非贵金属的具有高催化活性以及高稳定性的甲醇氧化反应催化剂已经成为亟待解决的问题。本论文旨在构建高效并且成本低廉的甲醇氧化反应催化系统,采取的设计策略主要有（1）引入助催化剂,与主催化剂协同作用;（2）构建非贵金属催化体系;（3）运用光辅助技术,将光辅助与电催化过程级联,实现催化剂性能质的提升。根据上述设计策略进行了如下工作:（1）设计了具有高催化活性和CO耐受性的Pt-Co3O4-CDs复合催化剂;（2）构建了碳层上负载具有协同效应的Cu@CoOx核-笼结构作为甲醇氧化的高效、耐用的电催化剂;（3）光电级联增强Pt-Ti3C2Tx-Ti O2复合材料电催化甲醇氧化性能;（4）可见光辅助Pt-CNTs/TiO2@Ti3C2Tx复合催化剂的甲醇氧化性能。具体工作分为以下几个部分:1.以碳点（CDs）和Co3O4纳米颗粒为构建模块,制备了低Pt含量（12 wt%）的Pt-Co3O4-CDs/C材料作为甲醇氧化反应的电催化剂。Pt-Co3O4-CDs/C催化剂表现出优异的电催化活性(1393.3 mA mg-1Pt)、耐久性（大于等于4000 s）以及抗一氧化碳中毒能力。其优异的催化活性得益于CDs、Pt和Co3O4之间的协同作用。此外,以Pt-Co3O4-CDs/C作为阳极催化剂组装了单电池,并测试了其单电池性能,其最大功率密度为45.6 m W cm-2,是以商用20 wt%Pt/C作为催化剂的单电池性能的1.7倍。2.直接甲醇燃料电池的实际应用对高效、廉价的甲醇氧化反应电催化剂提出了更高的要求。但是高效的甲醇氧化反应催化剂过分依赖于稀有的贵金属催化剂,因而其发展受到极大的限制。此工作中,我们报道了一种用于碱性介质中的甲醇氧化反应的高效电催化剂,其结构为碳层上担载Cu@Co Ox核-笼型纳米结构。其在1MKOH+1MCH3OH测试溶液中,在0.8 V vs.SCE（1.85 V vs.RHE）的电位时,比活性的值为150.41 mA cm-2;其同样表现出较高的质量活性,数值为467.94 mA mg-1;另外,该复合催化剂表现出优良的稳定性。据调研,这是迄今报道的具有最高甲醇氧化活性的非贵金属催化剂。原位同步辐射X射线吸收光谱分析表明,处于外侧的CoOx笼在催化反应过程中可以形成高价态的Co4+,其拥有较强的氧化性,能够轻易地氧化甲醇分子。吸附实验表明位于中心处的Cu核具有优异的吸附甲醇分子的性能,在本体系中,可以作为吸附中心。在核-笼结构上的捕获-催化过程造就了复合催化剂的优异的甲醇氧化活性。复合催化剂中的碳层作为载体,一方面可以锚定Cu@CoOx粒子,另一方面可以加速电荷传输,从而提高催化剂的催化活性。Cu@CoOx-CLs复合催化剂价格低廉、各组分储量相比贵金属更丰富、催化活性高、稳定性好,具有替代直接甲醇燃料电池中贵金属催化剂的广阔前景。3.高效的光辅助电催化甲醇氧化反应（MOR）能够实现太阳能和化学能同时向电能转化。本工作报道了一种Pt-Ti3C2Tx-TiO2复合材料,通过光辅助级联电催化过程,能够实现高效的电催化甲醇氧化。在光（紫外光和可见光）的照射下,Ti3C2Tx-TiO2作为光活性中心（光诱导生成空穴）活化甲醇分子,而Pt纳米颗粒作为催化中心对这些已活化的甲醇分子进行后续的电催化氧化。Pt-Ti3C2Tx-TiO2复合催化剂表现出较低的起始电位,约为0.33 V vs.SCE,在光照下的质量活性为2750.42 m A mgPt-1。它是迄今为止报道的光辅助电催化剂中具有最高的催化活性的甲醇氧化反应催化剂。Pt-Ti3C2Tx-Ti O2还表现出优异的一氧化碳耐受性和稳定性,经过长时间（5000 s,此时其电流已经稳定）的反应,仍保持较高的质量活性,约为1269.81m A mgPt-1,为其初始活性的62.66%。本工作提出的光电催化系统为开发高效、稳定的光辅助增强甲醇氧化反应的催化剂提供了新的机遇。4.可见光辅助电催化甲醇氧化反应在实现光催化和电催化过程同时在催化剂表面发生的基础上,还拓宽了光辅助甲醇氧化反应的应用范围。而合理高效的光辅助电催化系统的设计至关重要。本工作制备了具有三维结构的TiO2@Ti3C2Tx,然后用Pt和碳纳米管对其进行修饰,得到Pt-CNTs/TiO2@Ti3C2Tx复合催化剂。在可见光辐照下,其表现出优异的催化活性,峰值电流密度达到2901.53 m A mgPt-1,为商用Pt/C催化剂的3.63倍,其峰值电流对应的电位相对于商用Pt/C催化剂也更负。同时,该复合催化剂还具有更佳的长时间稳定性,经过10800s后,其稳定时电流密度为1275.44 mA mgPt-1,为初始值的63.90%。此外,其还具有优异的CO耐受性。该复合催化剂优异的性能得益于TiO2@Ti3C2Tx组分上光激发生成的空穴对甲醇分子的活化过程与Pt组分上的电催化过程级联,而碳纳米管连接各个单元,一方面均衡电荷,另一方面提升复合催化剂的导电性。在光辅助和各个组分的协同作用下,Pt-CNTs/TiO2@Ti3C2Tx复合催化剂达到了最佳的活性和稳定性。
钱晓前[7]（2020）在《钯基材料的结构成分调控及其燃料电池阳极电催化研究》文中提出电催化剂是燃料电池中非常重要的部分,其中钯基纳米材料因其优异的催化性能和稳定性被广泛应用到燃料电池中,但是其价格比较昂贵,影响了燃料电池的商业化应用。因此,开发高效低廉的钯基催化剂是目前燃料电池的一个研究热点。本文主要围绕钯基催化剂的结构、形貌和组成的调控,从而提高催化剂的电催化性能并降低催化剂成本。综合软模板法、硬模板法以及液相掺杂技术等方法制备了介孔Pt Pd中空纳米棒和硼掺杂的Pd Cu Au纳米刺组装体,并用于燃料电池阳极电催化甲醇氧化和甲酸氧化的研究。最后,我们总结了燃料电池所需的高性能、低成本和高耐久性的纳米材料催化剂制备方面所面临的挑战,这也是未来燃料电池在商业化应用所面临的关键问题。（1）采用氯钯酸钠、氯化铜和氯金酸为前驱体,F127为表面活性剂和结构导向剂,抗坏血酸为还原剂,通过一步法合成三金属Pd Cu Au纳米刺组装体,然后以硼氢化钠为硼源,在溶剂相中通过原位反应将硼元素掺杂到Pd Cu Au纳米刺组装体中。通过调整反应时间可以容易地控制催化剂中硼的掺杂量,适量的硼掺杂可以有效的增加表面活性中心以及产生较强的电子效应,从而有利于促进甲酸氧化反应。因此,在酸性溶液中,该催化剂的质量活性(1.21 A·mgPd-1)和比活性(2.29 m A·cm-2)均优于商业Pd B和未掺杂硼的Pd Cu Au纳米刺组装体。这项工作提出了一种非金属硼掺杂金属催化剂的简便合成方法,并强调了硼掺杂能提高电催化剂在燃料电池阳极电催化的性能。（2）采用双模板法合成介孔Pt Pd中空纳米棒（m Pt Pd HNRs）,其中利用二氧化硅纳米棒作为硬模板形成中空结构,采用F127作为软模板引导表面形成介孔结构。该合金催化剂具有发达的介孔结构和中空结构,能提供丰富的催化活性位点和便利反应通道,并能有效抑制催化剂的团聚。这些结构的优势使得该纳米材料在甲醇氧化反应中表现出优异的催化性能,其质量活性(0.71 A·mgPt-1)分别优于介孔Pt中空纳米棒(0.58 A·mgPt-1)和商业Pt/C(0.21 A·mgPt-1)。该方法具有普适性,可以应用到各种介孔Pt基中空催化剂的制备,能极大提高催化剂的性能。
李猛猛[8]（2020）在《应用于甲醇电氧化反应的中空Pt及Pt5P2催化剂的研究》文中指出直接甲醇燃料电池（DMFC）由于携带方便、环境友好、能量密度高的优点,成为当前具有吸引力的移动能源转化装置之一。但其阳极催化剂的成本高、活性低、易被CO毒化、稳定性差等不足严重阻碍着DMFC的商业化。本文围绕如何提高DMFC阳极催化剂的活性、稳定性以及降低其成本等方面开展了基础研究工作。本文首先制备了一种以MoOx修饰的碳黑（MoOx-C）为载体的中空Pt纳米催化剂h-Pt/MoOx-C。首先通过HPMo在碳黑上的自组装分解,合成MoOx修饰的碳载体即MoOx-C。然后在水溶剂中合成MoOx-C负载的Ag-Pt核壳型纳米颗粒,最后在Na Cl饱和的NH4OH溶液中老化24 h后消除Ag核,形成h-Pt/MoOx-C催化剂。由于MoOx的存在,Pt/MoOx-C的甲醇氧化电催化活性是Pt/C-H的3.4倍,且Pt独特的中空结构使得h-Pt/MoOx-C的质量活性比Pt/MoOx-C高2.4倍。此外,h-Pt/MoOx-C还表现出对中毒物质较高的耐受性,在电氧化条件下更稳定。本文还开发了一种简单的一步合成方法,首次合成了高分散性的Pt5P2/C催化剂,提高了酸性条件下甲醇氧化的催化活性。研究发现Na H2PO2和Na2HPO4的摩尔比影响Pt5P2纳米颗粒的形成,Na H2PO2/Na2HPO4的摩尔比为1/1时才能形成具有良好结构的Pt5P2纳米颗粒。P的引入形成的Pt-P键有效的改善了Pt的电子结构。相比较于单组份Pt,Pt5P2纳米颗粒的粒径更细小、分布的更均匀。在酸性介质中Pt5P2/C的质量活性电流密度和面积活性电流密度相比较于商用Pt/C-JM分别提高11.0倍和9.1倍,且该催化剂还表现出良好的抗CO中毒能力和稳定性。
李辰[9]（2020）在《直接乙醇燃料电池钯基催化剂的制备及其性能研究》文中指出能源紧缺、环境恶化是当今世界面临的主要问题。发展清洁、可再生的能源成为人类迫切需要解决的问题。直接乙醇燃料电池可将化学能转换为电能且排放少量的,主要应用于电子便携式设备、便携式辅助充电器和运输工具。直接乙醇燃料电池吸引了越来越多的关注,主要是由于其燃料能量密度高、便于储存和运输、可再生性。尽管,直接乙醇燃料电池具有较大的商业化潜力,但其动力学反应缓慢,严重阻碍了乙醇燃料电池的发展。所以,乙醇燃料电池的发展面临巨大的挑战,要想提高乙醇燃料电池在碱性介质中的催化氧化反应,关键在于发展高活性、高稳定性、经济廉价的乙醇燃料电池阳极催化剂。目前,乙醇燃料电池的阳极催化剂主要以Pt基或Pd基催化剂为主。然而,低活性、弱耐久性、低选择性和较高的材料制备成本限制了Pt基或Pd基催化剂的发展。为了解决以上问题,开发并实施了一些改进策略,合成多组分或纳米组分的复合催化剂。让Pt或Pd与过渡金属进行合金化,主要通过调节电子结构和优化催化剂表面吸附能来改善催化剂的催化性能;通过让Pt或Pd与过渡金属氧化物或氢氧化物混合,构建协同催化剂来提高催化剂的催化活性。研究发现,两种策略都能有效地提高催化剂的催化活性和稳定性。所以,在设计高效的阳极催化剂时我们采用协同催化和纳米工程策略的组合来同时解决Pd的内在活性和利用效率问题。从而降低贵金属Pd的使用量,最大限度的提高其利用率。本文从高效、高稳定性、价格低廉的乙醇燃料电池阳极催化剂的设计出发,制备了不同组分、结构的Pd基催化剂,并深入研究了催化剂的结构特征和电化学性能。本文工作包括以下几个部分:第一部分,采用简单的葡萄糖辅助水热和电化学还原两步法制备了复合催化剂。该催化剂中Pd的纳米颗粒粒径约为3.5 nm,且均匀的分布在催化剂的表面上。研究结果表明,纳米片的引入可以促进水的解离,生成-OHads活性组分,-OHads活性组分与邻近的活性贵金属Pd纳米颗粒发生协同催化作用,提高了催化剂的催化性能。另外,控制纳米片的形貌是合成高性能的乙醇燃料电池阳极催化剂的重要步骤。连续进行2000圈循环稳定性测试后,活性仍然保持89.6%。连续进行长达5000 s的计时安培测试后,催化活性能够保持5%,且催化剂的形貌保持良好。第二部分,采用简单的三步法制备了高分散的纳米结构的复合催化剂。Pd颗粒粒径大约为3 nm,均匀的分布在催化剂表面。的引入提高了催化剂的催化活性和稳定性,其原因有三个:一是,暴露了更多的有效活性位点,有利于传质动力学的进行;二是,提高了催化剂的导电性;三是,能够促进水的解离,生成-OHads活性组分,-OHads活性组分与邻近的Pd纳米颗粒发生协同催化作用促进了含碳中间产物的氧化脱附,提高了催化剂的催化性能。连续稳定性循环2500圈循环稳定性测试,电化学活性保持80.4%。连续进行10000 s的计时安培测试后,电流密度保持原来的6.7%。耐久性测试后的催化剂形貌保持良好且物相保持不变,说明具有较好的稳定性。第三部分,采用简单的三步法制备了高活性和高稳定性的3D多孔的微米花结构的复合催化剂Pd/Ni Fe P/NF。研究发现,过渡金属磷化物Ni Fe P的引入,增加了有效活性位的数量,增强了传质动力学和提高了催化剂的导电性。另外,Ni Fe P与Pd的相互作用改变了Pd的电子态,对催化剂的催化性能有促进作用。其中Fe元素的引入是微米花结构形成的关键,还进一步提高了催化剂的本征活性和导电性。电化学测试结果表明,Pd/Ni Fe P/NF复合催化剂具有大的电化学比表面积,较高的导电性和较强的抗CO中毒能力。连续稳定性循环2500圈循环稳定性测试后,电化学活性保持81.7%。连续进行20000 s计时安培测试后,电流密度保持原来的27.2%。对耐久性测试后的样品进行了场发射扫描电镜测试,结果显示,催化剂的形貌保持良好,进一步说明催化剂具有良好的稳定性。
高豪[10]（2020）在《钯/碱式碳酸盐纳米复合催化剂的制备及其催化乙醇氧化性能研究》文中提出开发与利用清洁新能源是人类社会根本性解决能源短缺、环境污染与破坏等全球性问题的必由之路。燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的新型能源技术,它具有能量转换效率高、环境友好、可靠性高、适用范围广等技术优势,预期将在未来能源经济架构中扮演不可或缺的重要角色。在诸多可供选择的电池燃料中,乙醇因无毒、便于储运、规模化生产工艺成熟等优点而备受关注;加之直接乙醇燃料电池（DEFC）具有较高理论工作电压（1.15 V）和高理论能量密度(8.01 Wh?g-1),DEFC一直是能源技术领域的研究热点。研究表明,贵金属Pd、Pt对于乙醇电化学氧化反应（EOR）具有高催化活性,但存在极易失活的严重问题,致使DEFC的商业化应用受到严重制约。目前,因缺乏对于EOR复杂反应机理的深入认识,通过引入协同改性相来改善贵金属催化剂的稳定性仍是主导型研究思路。本文从探索新型协同改性相角度出发,重点围绕低载量、高分散纳米Pd复合催化剂合成、碱式碳酸盐的改性效果与机理开展研究,取得主要进展如下:（1）采用水热法合成碳布（CFC）负载的碱式碳酸钴（CCH）纳米线,后通过Pd前驱体与CCH的界面反应在CCH表面引入Pd O,后经低温氢气还原制得Pd/CCH/CFC目标催化剂。采用此简便方法可确保金属Pd以细小纳米颗粒形式弥散分布于载体表面,同时有助于建立Pd与CCH载体间的强交互作用,如此可在创造丰富活性位点的同时降低贵金属用量。性能测试结果表明,Pd/CCH/CFC催化剂对于碱性EOR的质量比活性和耐久性均显着优于商业Pd/C催化剂,提高幅度达1倍以上。基于系统的物相、结构表征以及设计实验结果,推断CCH复合相的改性效果可能源于其提供的表面吸附OH,后者可促进临近Pd活性位吸附CO的氧化脱除。（2）结合运用协同催化、结构纳米化等改性策略,设计、合成了可在碱性条件下高效催化乙醇氧化反应的钯/碱式碳酸镍钴纳米复合催化剂。首先采用水热法在碳布上生长出具有大量碱式碳酸镍钴（Ni Co-CH）纳米线的水热态样品。其次,通过水解及热处理还原法引入金属Pd,制得目标催化剂Pd/Ni Co-CH/CFC。该催化剂的质量比活性与稳定性优于商业Pd/C催化剂,其主要改性机理在于Ni Co-CH复合相可提供表面吸附OH,有利于氧化去除吸附在Pd活性位表面的含碳中间体。上述工作采用简单的制备方法与改性策略,设计、合成了两种适用于乙醇氧化反应的钯基纳米复合电催化剂,实验证明了过渡金属碱式碳酸盐用作协同改性相改善贵金属催化剂EOR催化性能的应用潜力,为发展高效、低成本的直接乙醇燃料电池阳极催化剂提供了实验基础。
二、质子交换膜燃料电池阳极电催化剂CO中毒机理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、质子交换膜燃料电池阳极电催化剂CO中毒机理（论文提纲范文）
（2）高性能铂基核壳纳米材料的可控合成及其对甲醇的电催化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrance fuel cell,PEMFC) |
| 1.3 直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC) |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 结构和工作原理 |
| 1.3.3 直接甲醇燃料电池优点及存在的问题 |
| 1.3.4 直接甲醇燃料电池的应用现状 |
| 1.4 DMFC阳极催化剂研究进展 |
| 1.4.1 碱性介质中Pt基催化剂反应机理 |
| 1.4.2 阳极催化剂的选择条件及设计要求 |
| 1.4.3 碱性甲醇中阳极催化剂类型 |
| 1.4.4 影响Pt基催化剂性能的因素 |
| 1.5 本课题的研究意义与研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验设计及表征方法 |
| 2.1 主要原料与试剂 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 催化结构与性能表征 |
| 2.3.1 透射电子显微镜(Transmission election microscope,TEM) |
| 2.3.2 紫外-可见光吸收光谱(UV-visible absorption spectrum,UV-vis) |
| 2.3.3 X射线谱学技术 |
| 2.3.4 电感耦合等离子体原子发射光谱(Inductivelycoupledplasmaatomic emission spectroscopy,ICP-AES) |
| 2.4 工作电极的制备及电化学性能测试 |
| 2.4.1 工作电极的制备 |
| 2.4.2 电化学测试方法 |
| 第3章 一维Au@GQDs@Pt_xPb纳米线的制备及其对碱性甲醇的电催化氧化 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 Au@GQDs@Pt_xPb纳米线的制备 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 材料表征 |
| 3.3.2 电催化氧化甲醇性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三维Au@GQDs@Pt_xPb纳米绒球的制备及其对碱性甲醇的电催化氧化 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 Au@GQDs@Pt_xPb纳米绒球的制备 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 材料表征 |
| 4.3.2 电催化氧化甲醇性能测试 |
| 4.3.3 Au@GQDs@Pt_(3.5)Pb纳米绒球催化活性增强机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三维Au@GQDs@Pt_xBi纳米绒球的制备及其对碱性甲醇的电催化氧化 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 Au@GQDs@Pt_xBi纳米绒球的制备 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 材料的表征 |
| 5.3.2 电催化氧化甲醇性能测试 |
| 5.3.3 电化学测试中催化活性的影响因素 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）舰船环境下质子交换燃料电池氯化钠中毒仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 新能源船舶技术 |
| 1.1.2 燃料电池船舶 |
| 1.2 舰船环境 |
| 1.3 杂质气体-质子交换膜燃料电池性能影响关系 |
| 1.4 质子交换膜燃料电池氯化钠中毒 |
| 1.4.1 钠对燃料电池影响现状研究 |
| 1.4.2 氯离子对燃料电池影响现状研究 |
| 1.5 论文主要研究内容和基本结构 |
| 1.5.1 论文主要研究内容 |
| 1.5.2 论文基本结构 |
| 第二章 质子交换膜燃料电池基础理论 |
| 2.1 工作原理 |
| 2.2 燃料电池控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 组分守恒方程 |
| 2.2.4 能量守恒方程 |
| 2.2.5 电化学方程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 考虑氯化钠中毒影响的等效欧姆极化模型 |
| 3.1 PEMFC氯化钠中毒机理 |
| 3.1.1 氯化钠中毒现象 |
| 3.1.2 氯化钠中毒机理 |
| 3.2 等效欧姆模型 |
| 3.3 等效极化模型 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PEMFC氯化钠中毒数值仿真与分析 |
| 4.1 几何模型 |
| 4.2 假设条件 |
| 4.3 网格划分 |
| 4.4 参数设置及模拟工况 |
| 4.5 模拟结果分析及讨论 |
| 4.5.1 气体浓度影响规律 |
| 4.5.2 电池性能影响规律 |
| 4.5.3 运行温度对电池中毒影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）氧化钨/ZIFs衍生碳作为清洁燃料电池催化剂的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 基本环境问题与国内能源消费现状 |
| 1.1.2 新能源简介 |
| 1.2 燃料电池概述 |
| 1.2.1 燃料电池的原理,特点与分类 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池简述 |
| 1.2.3 直接甲醇燃料电池概述 |
| 1.3 直接甲醇燃料电池催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 阳极MOR催化剂的类型及研究进展 |
| 1.3.2 阴极ORR催化剂的类型及研究进展 |
| 1.3.3 催化剂载体材料的类型及发展现状 |
| 1.3.3.1 炭黑 |
| 1.3.3.2 纳米结构碳材料 |
| 1.3.3.3 介孔碳材料 |
| 1.4 WO_x化合物简介及应用 |
| 1.5 论文的研究意义与内容 |
| 第2章 实验材料及表征方法 |
| 2.1 实验试剂和实验仪器 |
| 2.1.1 实验试剂和实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征方法及原理 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.3 比表面积(BET) |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3 催化剂的电化学性能测试 |
| 2.3.1 工作电极的制备 |
| 2.3.2 电化学测试方法 |
| 第3章 (WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)复合材料制备及MOR/ORR性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料的制备及表征 |
| 3.2.1 (WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)复合材料的合成 |
| 3.2.2 Pt- (WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)复合材料的合成 |
| 3.2.3 (WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)的晶体结构 |
| 3.2.4 (WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)的比表面积及孔径分析 |
| 3.2.5 复合材料的微观形貌 |
| 3.3 Pt-(WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)催化材料及其MOR与 ORR性能 |
| 3.3.1 Pt-(WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)的晶体结构 |
| 3.3.2 Pt-(WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)的元素组成 |
| 3.3.3 Pt-(WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)的电化学测试 |
| 3.3.3.1 MOR性能测试 |
| 3.3.3.2 ORR性能测试 |
| 3.3.4 Pt-(WC)/W_(24)O_(68)/NC_(Z8)的微观结构 |
| 3.3.5 Pt-(WC)/W24O68/NCZ8的MOR和 ORR催化机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT复合材料制备及MOR/ORR性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合材料的制备及表征 |
| 4.2.1 CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT复合材料的制备 |
| 4.2.2 Pt-CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT复合材料的制备 |
| 4.2.3 CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT的晶体结构 |
| 4.2.4 CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT的微观形貌 |
| 4.3 Pt-CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT催化材料及其MOR与ORR性能 |
| 4.3.1 Pt-CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT的晶体结构 |
| 4.3.2 Pt-CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT的元素组成 |
| 4.3.3 Pt-CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT的电化学测试 |
| 4.3.3.1 MOR性能测试 |
| 4.3.3.2 ORR性能测试 |
| 4.3.4 Pt-CoWO_4/WO_3/ZNC-CNT的MOR和ORR催化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间科研成果 |
（5）基于多元铂基、铑基合金的燃料电池催化剂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 燃料电池概述 |
| 1.2.1 燃料电池优点 |
| 1.2.2 燃料电池分类 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池 |
| 1.3.1 质子交换膜燃料电池工作原理 |
| 1.3.2 质子交换膜燃料电池氢气燃料的探索 |
| 1.4 直接甲醇燃料电池 |
| 1.4.1 直接甲醇燃料电池的结构及工作原理 |
| 1.4.2 直接甲醇燃料电池催化剂研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 第2章 Au@Rh Cu核壳纳米晶的可控制备及析氢、析氧性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂及设备 |
| 2.3 样品形貌、结构表征分析 |
| 2.4 Au@Rh Cu核壳纳米晶的制备和测试方法 |
| 2.5 结果和讨论 |
| 2.5.1 结构表征与机理分析 |
| 2.5.2 析氢性能分析 |
| 2.5.3 析氧性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 Pt Rh Cu合金纳米枝晶的可控制备及甲醇氧化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及设备 |
| 3.3 样品形貌、结构表征分析 |
| 3.4 Pt Rh Cu合金纳米晶的制备和测试方法 |
| 3.5 结果和讨论 |
| 3.5.1 结构表征与机理分析 |
| 3.5.2 甲醇氧化性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Au@Pt Cu纳米星的可控制备及甲醇氧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂及设备 |
| 4.3 样品形貌、结构表征分析 |
| 4.4 Au@Pt Cu纳米星的制备和测试方法 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 结构表征与机理分析 |
| 4.5.2 甲醇氧化性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）基于Pt、Co的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的设计及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 直接甲醇燃料电池概述 |
| 1.1.1 直接甲醇燃料电池的结构和工作原理 |
| 1.1.2 直接甲醇燃料电池目前主要的技术难题 |
| 1.2 甲醇阳极氧化机理概述 |
| 1.3 直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究现状 |
| 1.3.1 贵金属基催化剂 |
| 1.3.2 非贵金属基催化剂 |
| 1.3.3 催化剂载体 |
| 1.4 提升阳极Pt基催化剂催化甲醇氧化反应性能的方法 |
| 1.4.1 合金化 |
| 1.4.2 结构调控 |
| 1.4.3 载体材料的掺杂处理和形貌调控 |
| 1.4.4 光辅助 |
| 1.5 选题思路与主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Pt-Co_3O_4-CDs复合催化剂设计及电催化甲醇氧化性能的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂 |
| 2.2.2 CDs的合成 |
| 2.2.3 Pt-Co_3O_4-CDs/C复合材料的合成 |
| 2.2.4 仪器和表征 |
| 2.2.5 电化学表征 |
| 2.2.6 碳点表面羟基和羧基官能团的数量的测量 |
| 2.2.7 直接甲醇燃料电池单电池性能评估 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 碳层负载Cu@CoO_x核-笼结构催化剂的设计及其电催化甲醇氧化性能的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂 |
| 3.2.2 碳点的合成 |
| 3.2.3 yCu@CoO_x-CLs复合材料的制备 |
| 3.2.4 表征 |
| 3.2.5 电化学表征 |
| 3.2.6 吸附平衡实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构表征 |
| 3.3.2 电催化性能 |
| 3.3.3 电催化机理的探究 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 光电级联增强Pt-Ti_3C_2T_x-TiO_2 复合材料电催化甲醇氧化性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂 |
| 4.2.2 Pt-Ti_3C_2T_x-TiO_2 催化剂的合成 |
| 4.2.3 电化学表征 |
| 4.2.4 瞬态光电压测试 |
| 4.2.5 吸附平衡测试 |
| 4.2.6 表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌和结构表征 |
| 4.3.2 光电化学性能 |
| 4.3.3 光辅助电催化甲醇氧化反应的机理 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 可见光辅助Pt-CNTs/TiO_2@Ti_3C_2T_x复合催化剂的甲醇氧化性能的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂 |
| 5.2.2 Ti_3C_2T_x的制备 |
| 5.2.3 CNTs/TiO_2@Ti_3C_2T_x前驱体的制备 |
| 5.2.4 Pt-CNTs/TiO_2@Ti_3C_2T_x复合催化剂的制备 |
| 5.2.5 仪器与表征 |
| 5.2.6 电化学表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌和结构表征 |
| 5.3.2 光辅助电催化性能 |
| 5.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（7）钯基材料的结构成分调控及其燃料电池阳极电催化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 燃料电池 |
| 1.1.1 燃料电池的种类 |
| 1.1.2 燃料电池的原理及组成结构 |
| 1.1.3 燃料电池的应用 |
| 1.2 燃料电池贵金属催化剂 |
| 1.2.1 燃料电池催化剂概述 |
| 1.2.2 铂基催化剂 |
| 1.2.3 钯基催化剂 |
| 1.2.4 杂原子掺杂钯基催化剂 |
| 1.3 贵金属催化剂的燃料电池应用 |
| 1.3.1 甲酸氧化反应 |
| 1.3.2 甲醇氧化反应 |
| 1.3.3 氧还原反应 |
| 1.4 论文选题意义和研究内容 |
| 1.4.1 论文选题意义 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第二章 硼掺杂PdCuAu纳米刺组装体的制备及甲酸氧化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.2.1 实验化学试剂 |
| 2.2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 B-PdCuAu NAs催化剂的制备 |
| 2.3.2 催化剂的形貌及结构表征 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 B-PdCuAu NAs的结构表征 |
| 2.4.2 不同B含量对B-PdCuAu NAs形貌与性能的影响 |
| 2.4.3 B-PdCuAu NAs的电化学性能表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 介孔PtPd空心纳米棒的制备及甲醇氧化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及仪器 |
| 3.2.1 实验化学试剂 |
| 3.2.2 实验仪器设备 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 mPtPd HNRs催化剂的制备 |
| 3.3.2 催化剂的形貌及结构表征 |
| 3.3.3 MOR电化学性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 mPtPd HNRs的形貌与结构表征 |
| 3.4.2 不同反应条件对mPtPd HNRs形貌的影响 |
| 3.4.3 mPtPd HNRs的 MOR电化学性能表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（8）应用于甲醇电氧化反应的中空Pt及Pt5P2催化剂的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 直接甲醇燃料电池 |
| 1.2.1 直接甲醇燃料电池的基本结构及工作原理 |
| 1.2.2 直接甲醇燃料电池的发展和挑战 |
| 1.3 直接甲醇燃料电池阳极电催化剂活性组分 |
| 1.3.1 铂催化剂 |
| 1.3.2 铂基多组分催化剂 |
| 1.3.3 非Pt催化剂 |
| 1.4 直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体材料 |
| 1.4.1 炭黑 |
| 1.4.2 介孔碳 |
| 1.4.3 其他碳纳米材料 |
| 1.4.4 石墨烯及三维石墨烯 |
| 1.5 本论文的研究意义和研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂的测试与表征 |
| 2.4.1 X射线衍射技术 |
| 2.4.2 显微共焦激光拉曼光谱仪 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.4.5 场发射透射电子显微镜表征 |
| 2.4.6 感应耦合等离子原子发射光谱测定 |
| 2.5 催化剂的电化学活性的评价 |
| 2.5.1 工作电极的制备 |
| 2.5.2 循环伏安法测定催化剂的电化学比表面积 |
| 2.5.3 甲醇氧化电催化反应的电化学表征 |
| 第三章 h-Pt/MoO_x-C催化剂的制备及其催化甲醇氧化性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 h-Pt/MoO_x-C催化剂的制备 |
| 3.2.2 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 MoOx-C的表征 |
| 3.3.2 h-Pt/MoO_x-C的表征 |
| 3.3.3 h-Pt/MoO_x-C催化剂对甲醇氧化电化学性能的研究 |
| 3.3.4 稳定性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Pt_5P_2/C催化剂的制备及其催化甲醇氧化性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Pt_5P_2/C催化剂的制备 |
| 4.2.2 电化学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Pt_5P_2/C的表征 |
| 4.3.2 Pt_5P_2/C催化剂对甲醇氧化电化学性能的研究 |
| 4.3.3 稳定性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）直接乙醇燃料电池钯基催化剂的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.2.1 燃料电池的定义及分类 |
| 1.2.2 燃料电池的工作原理 |
| 1.2.3 燃料电池的发展历史与现状 |
| 1.3 直接乙醇燃料电池 |
| 1.3.1 酸型直接乙醇燃料电池及机理 |
| 1.3.2 碱型直接乙醇燃料电池及机理 |
| 1.3.3 酸-碱型直接乙醇燃料电池及机理 |
| 1.3.4 直接乙醇燃料电池催化剂 |
| 1.3.5 提高乙醇燃料电池阳极催化剂的思路 |
| 1.3.6 催化剂的合成方法 |
| 1.4 本论文的研究意义、思路和主要内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂与材料 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.2 催化剂的制备方法 |
| 2.2.1 Pd/Ni(OH)_2@C/NF催化剂的制备 |
| 2.2.2 Pd/Co_3N-Ni_3N/CFC催化剂的制备 |
| 2.2.3 Pd/NiFeP/NF催化剂的制备 |
| 2.3 电催化剂结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析仪 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱仪 |
| 2.3.5 拉曼光谱仪 |
| 2.3.6 电感耦合等离子体原子发射光谱 |
| 2.4 材料电化学性能表征 |
| 2.4.1 电化学活性 |
| 2.4.2 电化学活性面积 |
| 2.4.3 电化学阻抗谱 |
| 2.4.4 电化学稳定性 |
| 2.4.5 抗CO中毒性 |
| 第三章 泡沫镍负载的Pd/Ni(OH)_2@C复合催化剂的制备、表征及电催化乙醇氧化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验用品和仪器 |
| 3.2.2 材料的制备 |
| 3.2.3 材料的结构表征 |
| 3.2.4 催化剂材料电化学表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂Pd/Ni(OH)_2@C/NF的制备 |
| 3.3.2 催化剂的XRD分析 |
| 3.3.3 催化剂的拉曼光谱分析 |
| 3.3.4 催化剂的形貌表征 |
| 3.3.5 催化剂的XPS分析 |
| 3.3.6 催化剂电化学活性面积 |
| 3.3.7 催化剂电化学活性 |
| 3.3.8 催化剂导电性 |
| 3.3.9 催化剂的稳定性 |
| 3.3.10 CO溶出实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳纤维布负载的Pd/Co_3N-Ni_3N催化剂的制备、表征及电催化乙醇氧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验用品和仪器 |
| 4.2.2 材料的制备 |
| 4.2.3 材料的结构表征 |
| 4.2.4 催化剂材料电化学表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂Pd/Co_3N-Ni_3N/CFC的制备 |
| 4.3.2 催化剂的结构表征 |
| 4.3.3 催化剂电化学活性面积 |
| 4.3.4 催化剂电化学活性 |
| 4.3.5 催化剂导电性 |
| 4.3.6 催化剂的稳定性 |
| 4.3.7 CO溶出实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高分散Pd/Ni Fe P/NF催化剂的制备、表征及电催化乙醇氧化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验用品和仪器 |
| 5.2.2 材料的制备 |
| 5.2.3 材料的结构表征 |
| 5.2.4 催化剂材料的电化学表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂Pd/Ni Fe P/NF的制备 |
| 5.3.2 催化剂的结构表征 |
| 5.3.3 催化剂电化学活性面积 |
| 5.3.4 催化剂电化学活性 |
| 5.3.5 催化剂导电性 |
| 5.3.6 催化剂的稳定性 |
| 5.3.7 CO溶出实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结及展望 |
| 论文的主要结论 |
| 论文的创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）钯/碱式碳酸盐纳米复合催化剂的制备及其催化乙醇氧化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池概述 |
| 1.2.1 燃料电池发展历史 |
| 1.2.2 燃料电池的特点 |
| 1.2.3 燃料电池的分类 |
| 1.3 直接液体燃料电池 |
| 1.3.1 直接硼氢化钠燃料电池 |
| 1.3.2 直接水和肼燃料电池 |
| 1.3.3 直接甲酸燃料电池 |
| 1.3.4 直接醇类燃料电池 |
| 1.4 直接乙醇燃料电池 |
| 1.4.1 直接乙醇燃料电池的工作原理 |
| 1.4.2 直接乙醇燃料电池中存在的问题 |
| 1.5 直接乙醇燃料电池的阳极电催化剂 |
| 1.5.1 一元Pd催化剂 |
| 1.5.2 二元Pd基催化剂 |
| 1.5.3 三元Pd基催化剂 |
| 1.6 本论文的选题背景和主要内容 |
| 第二章 实验与表征方法 |
| 2.1 实验药品与使用仪器 |
| 2.1.1 实验材料与试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 催化剂制备方法 |
| 2.3 催化剂表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 X射线能量色散能谱 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱 |
| 2.3.6 电感耦合等离子体原子发射光谱 |
| 2.4 电化学体系 |
| 2.4.1 电极 |
| 2.4.2 电化学实验装置与仪器 |
| 2.5 电化学性能测试方法 |
| 2.5.1 循环伏安法 |
| 2.5.2 计时电流法 |
| 2.5.3 一氧化碳溶出实验 |
| 第三章 碳布负载的Pd/CCH纳米复合催化剂的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 碳布的预处理、四氯钯酸溶液的配制 |
| 3.2.2 Pd/CCH/CFC纳米催化剂的制备 |
| 3.2.3 Pd/CFC和粉体Pd/C催化剂的制备 |
| 3.2.4 催化剂的表征方法 |
| 3.2.5 催化剂的电化学性能测试方法 |
| 3.3 催化剂的形貌与结构表征 |
| 3.3.1 Pd/CCH/CFC的形貌与结构表征 |
| 3.3.2 Pd/CFC的形貌与结构表征 |
| 3.4 催化剂的电化学性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Pd/Ni Co-CH/CFC纳米复合催化剂的合成及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Pd/Ni Co-CH/CFC纳米催化剂的制备 |
| 4.2.2 催化剂的表征方法 |
| 4.2.3 催化剂的电化学性能测试方法 |
| 4.3 催化剂的形貌与结构表征 |
| 4.4 催化剂的电化学性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 全文总结与工作展望 |
| 全文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、质子交换膜燃料电池阳极电催化剂CO中毒机理（论文参考文献）
- [1]Pt基催化剂上甲酸电催化氧化反应途径调控研究[D]. 李澄. 北京化工大学, 2021
- [2]高性能铂基核壳纳米材料的可控合成及其对甲醇的电催化[D]. 李金灵. 西北师范大学, 2021(12)
- [3]舰船环境下质子交换燃料电池氯化钠中毒仿真研究[D]. 贾英杰. 浙江海洋大学, 2020(01)
- [4]氧化钨/ZIFs衍生碳作为清洁燃料电池催化剂的研究[D]. 李家欢. 黑龙江大学, 2020(04)
- [5]基于多元铂基、铑基合金的燃料电池催化剂性能研究[D]. 孙标. 江苏科技大学, 2020(03)
- [6]基于Pt、Co的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的设计及性能研究[D]. 孙悦. 苏州大学, 2020(06)
- [7]钯基材料的结构成分调控及其燃料电池阳极电催化研究[D]. 钱晓前. 浙江工业大学, 2020(02)
- [8]应用于甲醇电氧化反应的中空Pt及Pt5P2催化剂的研究[D]. 李猛猛. 合肥工业大学, 2020(02)
- [9]直接乙醇燃料电池钯基催化剂的制备及其性能研究[D]. 李辰. 华南理工大学, 2020(01)
- [10]钯/碱式碳酸盐纳米复合催化剂的制备及其催化乙醇氧化性能研究[D]. 高豪. 华南理工大学, 2020(02)
标签：电催化论文; 燃料电池论文; 质子交换膜燃料电池论文; 质子交换膜论文; pt论文;