燃料电池非贵金属氧还原催化剂的制备及其电化学性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Wangqiling1116
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会的不断发展,煤,石油,天然气等各类不可再生能源日益枯竭,寻找并利用可持续发展的绿色能源成为未来社会发展的重要方向。燃料电池因其高转化效率,低污染物排放的特点而受到了社会的广泛关注。然而由于目前燃料电池常使用商业Pt/C作为阴极氧还原电催化剂,而大大增加了其生产成本,限制了其商业化应用。因此,寻找廉价,高效的燃料电池阴极非贵金属氧还原(oxygen reductionreaction,ORR)电催化剂成为未来发展的重中之重。本论文使用廉价的前驱体,通过简易的化学合成以及高温碳化方法制备了高效清洁的氧还原反应电催化剂,主要研究内容如下:  1.分别通过固相法与还原法合成四硝基酞菁铁(FePC-NO2)与四氨基酞菁铁(FePC-NH2)。以硝酸处理后的改性碳黑作为模板,在高温碳化过程中四氨基酞菁铁在改性碳黑表面聚合得到了以Fe2O3作为活性位点的非贵金属ORR电催化剂,其在0.1MKOH电解液中的氧还原催化起始电位达到0.98V,半波电位可达到0.84V,同时它还具有良好的循环稳定性与抗甲醇稳定性。  2.在SiO2表面原位生长ZIF-8,并以合成的ZIF-8@SiO2为模板剂在其表面生长聚苯胺(PANI),并在900℃的温度下碳化制备材料PANI@ZIF-8@SiO2-900。其具有优良的ORR催化活性,在0.1MKOH电解液中其起始电位与半波电位分别达到0.94V与0.82V,在催化过程中表现近四电子反应。  3.在碳纳米管(CNT)表面原位生长ZIF-8,并在其表面聚合聚苯胺,在900℃的碳化温度下合成PANI@ZIF-8@CNT-900,其主要以Fe-Nx作为ORR催化活性位点,在0.1MKOH电解液中起始电势与半波电势分别为0.95V与0.82V,同时具有优良的循环稳定性与抗甲醇稳定性。  本论文通过在合成阴极氧还原电催化剂的过程中加入合适的模板剂,有效的避免了其在高温碳化过程中的活性位点的团聚,成功的制备了性能优良的氧还原电催化剂,这为未来制备性能优良的氧还原电催化剂提供了方向。
其他文献
用偏心桶来储藏和运输液体是比较常见的现象。像石油和一些化工原料,甚至是食品工业也或多或少用到偏心桶。单对灌装液体本身,品种各异,选择的灌装方式也不尽相同,其中包括一
摘 要:在通信运营机房当中,UPS电源割接技术作为一项难度系数非常高的工程。在进行USP电源割接的过程当中,确保通信设备供电的持续不中断是首要任务,进而保证通信运营的安全可靠;除此之外,因为USP电源割接是在设备带电的状况下进行操作的,因此确保相关工作人员的人身安全与通信设备的安全是重中之重。因此,制定应急预案与割接方案以及做好USP电源割接的前期准备尤其重要。本文主要对UPS电源割接方法进行了一
拖拉机是实现各种机械化作业的动力,是农业生产中最重要的动力机械,因此拖拉机自动驾驶系统是实施精细农业所必需的物质载体,是农业机械自动化的一个重要组成部分。其实现技术包
激光冲击成形是利用激光产生的冲击波使金属板料产生塑性变形的一种新型的板料成形技术,是激光在金属板料成形领域中新的应用。由于激光成形的应变率比爆炸成形高3个数量级,成
炔醇改性聚硅氧烷作为一种无毒、无污染的新型有机硅表面活性剂,在许多行业均得到广泛的应用,但在消泡剂方面的应用报道很少。本论文通过亲核开环聚合反应和硅氢加成反应将炔醇引入到聚硅氧烷上制备出炔醇改性聚硅氧烷,并将其应用于消泡剂中。本论文研究工作主要分为四个部分:第一部分以合成低含氢聚硅氧烷烷(LPMHS)方法及工艺条件考察为目标,在氮气保护下,向三口烧瓶中分别加入八甲基环四硅氧烷(D4)、甲基氢聚硅氧
“请出示您的证件!” “我是本地人,证件忘记带了。” 3月25日傍晚,忙碌了一天的钟贵朝带领四个民警参加全市“反盗抢”专项斗争统一行动,来到国道205线和省道306线交会处的
摘要:充分条件、必要条件是简易逻辑中的重要概念,在高考命题中常常出现。其概念抽象且不易理解。因此,如何正确理解和准确判断充分或必要条件是高中数学中的一个难点。作为教师,我们应该让学生掌握好充分条件与必要条件的判断方法,从而达到培养学生逻辑思维能力的目的。  关键词:充分条件;必要条件;定义法;集合法;等价命题法  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2015)1
近几年,随着风电装机容量快速增长,风电机组故障频发、检修不便等问题日益突出,传动机械是风电机组的核心部件,亟需进行面向风电传动机械的早期故障特征提取与检测系统研究,保障风
由于现代风电机组本身结构复杂,工作环境恶劣,振动信号中含有大量的外来干扰和噪声,属于传统信号方法难以处理的非线性、非平稳的混合信号。如何从大量信号中去除外来干扰和噪声
由“活着的象形文字”——东巴文撰写成的东巴经典古籍集聚了几千年的纳西族文明,于2003年被联合国教科文组织列为“世界记忆遗产”。然而东巴经典古籍手稿散落于世界各地,难以