直接甲醇燃料电池阴极碳载钯基催化剂的研究硕士论文.pdf

摘要铂是目前直接甲醇燃料电池氧还原的主要催化剂材料,但是铂价格昂贵,资源也非常有限,而且其有耐甲醇能力很低。钯与铂有着相似的价电子层结构和晶格常数,相对于铂来说,其价格相对便宜,储量也相对丰富,特别是钯具有很强的耐甲醇作用,但是其催化活性有待提高。本文通过向钯催化剂中添加非金属磷和金属锡以提高钯对氧的催化活性,使其有希望成为铂的替代材料。本论文主要工作如下:捎么瘟姿崮苹乖ㄖ票噶薖/呋粒舜呋炼匝趸乖薪细叩拇呋活性,,结果表明此催化剂对氧还原的催化高活性归因于其较小的粒径、相对低的结晶度以及钯磷合金的形成。这种添加非金属元素的方法既可以改善催化活性,又可以避免金属溶解。眉虻サ囊合嘟栈乖ㄖ票噶薖Ⅳ呋粒ü男奘危舜呋对氧还原的催化活性有所提高。分别用物理化学方法和电化学方法对/呋两行了表征,结果表明此催化剂对氧还原的催化活性归因于钯锡合金的形成。一方面锡的加入使催化剂的相对结晶度降低,另一方面使钯覆层缱庸斓乐行牡母阂啤U飧龉ぷ进一步证实了电子结构理论在设计催化剂方面的重大意义。关键词:直接甲醇燃料电池;氧还原;电催化;钯催化剂;磷;锡
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电话:——邮编:——指导教师签名::占懿:独创性声明学位论文使用授权书曙,乐本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知,除了特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》泄跗诳光盘版缱釉又旧、《中国学位论文全文数据库》泄蒲Ъ际跣畔⒀芯克等数据库中,并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:通讯地址:日期:工作单位:
闣舶把封有铂电极第一章绪论引言燃料电池概述东北师范大学硕士论文,简称羌趟Α⒒鹆秃四苤蟮牡谒睦喾⒌缂际酢S捎谒是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转化为电能的发电装置,从理论上讲,只要连续供给燃料,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电。自从世纪下半叶以来,世界各国都投入巨资进行清洁能源的研究与开发,中国也早在“六五”期间就开始了相关的研究工作。其中氢能作为一种可再生的清洁能源,引起了人们的广泛关注。燃料电池作为氢能的利用形式之一,以其高效、清洁、经济、安全等特点,尤其受到各国政府的重视,被称为世纪的能源技术【俊H剂系绯氐某鱿钟敕⒄梗ɑ给便携式电子设备带来一场深刻的革命,并且还会波及到汽车业、住宅以及社会各方面的集中供电系统。在世纪中它将会把人类由集中供电带进一种分散供电的新时代,因为太阳能供电虽然能替代部分能源,但它与天气有关,受气候的制约;核能利用又存在安全问题;唯有燃料电池供电,它没有二氧化碳的排放,可减轻温室效应使全球气候变暖问题,它解决了火力发电使全球环境污染的问题,它是一个纯正的绿色清洁能源。.剂系绯胤⒄垢趴燃料电池是一种通过电化学反应直接将化学能转变为低压直流电的装置,即通过燃料和氧化剂发生电化学反应直接生成直流电和水。的玻璃管浸在稀硫酸中,先由电解产生氢和氧,接着连接外部负载,这样氢和氧就发生电池反应,产生电流,这是世界上最早的燃料电池实验,然而真正引起科学家广泛关注的是始于世纪年代腿剂系绯氐难芯亢徒埂H剂系绯厥状问导视τ檬昙钚匀剂系绯刈魑狝钪娣纱亩Φ缭矗撕笕剂系绯乜J佳杆俜⒄,世纪年代后期重点研究地面用的燃料电池。从那时起,美国、加拿大、日本等国家都投入了很大力量对燃料电池进行研究和开发。.剂系绯毓ぷ髟燃料电池装置从本质上说是水电解的一个“逆”装置。电解水过程中,通过外加电源将水电解,产生氢和氧,而在燃料电池中,则是氢和氧通过电化学反应生成水,并释放燃料电池单体主要有四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外电路,图为组成燃料电池出电能。
东北师范大学硕士论文燃料电池的基本单元的示意图,其阳极为氢电极,阴极是氧电极,