张爱爱:Au-Cu2-xM/碳纳米管(M=O,S)纳米复合催化剂的可控构筑及氧还原性能研究论文

张爱爱:Au-Cu2-xM/碳纳米管(M=O,S)纳米复合催化剂的可控构筑及氧还原性能研究论文

本文主要研究内容

作者张爱爱(2019)在《Au-Cu2-xM/碳纳米管(M=O,S)纳米复合催化剂的可控构筑及氧还原性能研究》一文中研究指出:质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中氧还原反应(ORR)是O2在阴极催化剂表面直接得电子生成H2O的高效能量转化过程。目前,ORR所用Pt催化剂因其价格昂贵、含量稀少等特点,成为制约PEMFCs大规模商业化应用的主要因素。将过渡金属氧化物与贵金属Au、Pd等复合形成纳米复合催化剂,在节约成本的同时可以有效提升电催化活性。其中Cu基材料由于价格低廉、含量丰富、容易向O2提供电子等优点,在电催化中的应用越来越受到重视。基于此,本论文可控构筑微量Au修饰的Cu2-xM/CNTs(M=O,S)纳米复合材料,重点考察Au引入量、Cu2O形貌、Cu空位缺陷对ORR催化性能的影响并揭示催化剂的构效关系、协同作用和电催化性能。本论文具体研究内容如下:1、制备Au含量不同的Au-Cu2O/CNTs纳米复合催化剂。探索Au和Cu2O之间协同作用对催化性能的影响。研究表明,经过微量Au修饰的Au-Cu2O/CNTs纳米复合催化剂由于Au原子和Cu2O之间的协同作用而具有较高的ORR催化性能,且当Au含量为0.52 wt.%时催化剂暴露的活性位点更多,ORR活性最佳。2、制备Cu2O形貌可控的Au-Cu2O/CNTs纳米复合催化剂。探索催化剂形貌对ORR催化性能的影响。研究表明,形貌不同的Cu2O会暴露出不同晶面,从而影响催化剂织构性能和催化性能;具有(111)和(110)混合晶面的催化剂对O2的吸附能力较高而导致ORR电催化性能最佳。3、制备具有Cu空位缺陷的多孔Au@Cu2-xS/CNTs纳米核壳催化剂。Cu2O的硫化刻蚀和Cu原子周围电子结构的调节是为了引入Cu空位缺陷,最终形成多孔Au@Cu2-xS/CNTs核壳催化剂。研究表明,Au粒子具有聚集并吸引铜物种的作用,对Cu2-xS壳的形成具有决定性因素从而会造成催化剂具有不同的电催化活性。

Abstract

zhi zi jiao huan mo ran liao dian chi (PEMFCs)zhong yang hai yuan fan ying (ORR)shi O2zai yin ji cui hua ji biao mian zhi jie de dian zi sheng cheng H2Ode gao xiao neng liang zhuai hua guo cheng 。mu qian ,ORRsuo yong Ptcui hua ji yin ji jia ge ang gui 、han liang xi shao deng te dian ,cheng wei zhi yao PEMFCsda gui mo shang ye hua ying yong de zhu yao yin su 。jiang guo du jin shu yang hua wu yu gui jin shu Au、Pddeng fu ge xing cheng na mi fu ge cui hua ji ,zai jie yao cheng ben de tong shi ke yi you xiao di sheng dian cui hua huo xing 。ji zhong Cuji cai liao you yu jia ge di lian 、han liang feng fu 、rong yi xiang O2di gong dian zi deng you dian ,zai dian cui hua zhong de ying yong yue lai yue shou dao chong shi 。ji yu ci ,ben lun wen ke kong gou zhu wei liang Auxiu shi de Cu2-xM/CNTs(M=O,S)na mi fu ge cai liao ,chong dian kao cha Auyin ru liang 、Cu2Oxing mao 、Cukong wei que xian dui ORRcui hua xing neng de ying xiang bing jie shi cui hua ji de gou xiao guan ji 、xie tong zuo yong he dian cui hua xing neng 。ben lun wen ju ti yan jiu nei rong ru xia :1、zhi bei Auhan liang bu tong de Au-Cu2O/CNTsna mi fu ge cui hua ji 。tan suo Auhe Cu2Ozhi jian xie tong zuo yong dui cui hua xing neng de ying xiang 。yan jiu biao ming ,jing guo wei liang Auxiu shi de Au-Cu2O/CNTsna mi fu ge cui hua ji you yu Auyuan zi he Cu2Ozhi jian de xie tong zuo yong er ju you jiao gao de ORRcui hua xing neng ,ju dang Auhan liang wei 0.52 wt.%shi cui hua ji bao lou de huo xing wei dian geng duo ,ORRhuo xing zui jia 。2、zhi bei Cu2Oxing mao ke kong de Au-Cu2O/CNTsna mi fu ge cui hua ji 。tan suo cui hua ji xing mao dui ORRcui hua xing neng de ying xiang 。yan jiu biao ming ,xing mao bu tong de Cu2Ohui bao lou chu bu tong jing mian ,cong er ying xiang cui hua ji zhi gou xing neng he cui hua xing neng ;ju you (111)he (110)hun ge jing mian de cui hua ji dui O2de xi fu neng li jiao gao er dao zhi ORRdian cui hua xing neng zui jia 。3、zhi bei ju you Cukong wei que xian de duo kong Au@Cu2-xS/CNTsna mi he ke cui hua ji 。Cu2Ode liu hua ke shi he Cuyuan zi zhou wei dian zi jie gou de diao jie shi wei le yin ru Cukong wei que xian ,zui zhong xing cheng duo kong Au@Cu2-xS/CNTshe ke cui hua ji 。yan jiu biao ming ,Auli zi ju you ju ji bing xi yin tong wu chong de zuo yong ,dui Cu2-xSke de xing cheng ju you jue ding xing yin su cong er hui zao cheng cui hua ji ju you bu tong de dian cui hua huo xing 。

论文参考文献

  • [1].钽基复合催化剂的制备及其对甲醇/乙醇电催化活性研究[D]. 吴丽媛.内蒙古大学2019
  • [2].Pt/WC/MWCNTs纳米复合催化剂的制备及电化学性能研究[D]. 马畅.辽宁科技大学2019
  • [3].中空碳基金属复合催化剂的制备及性能研究[D]. 汪海洋.郑州大学2019
  • [4].钯基复合催化剂的制备及其对有机小分子的电催化氧化性能的研究[D]. 钟家太.苏州大学2017
  • [5].杂多酸负载Ag@Pt/MWCNT复合催化剂的制备及其催化性能的研究[D]. 苏贵阳.北京化工大学2018
  • [6].金属-金属氧化物复合催化剂析氢/氢氧化活性的DFT计算[D]. 杨滟均.重庆大学2018
  • [7].碱性直接醇类燃料电池阳极复合催化剂的研究[D]. 朱泓伊.浙江大学2017
  • [8].吸附强化乙醇水蒸气重整制氢的复合催化剂研究[D]. 曹龙飞.华中科技大学2018
  • [9].强原子及电子耦合的Pt/CoO复合催化剂的电催化应用研究[D]. 孟超.天津大学2017
  • [10].CaO/Al2O3复合催化剂催化裂解大豆油制备烃类燃料的研究[D]. 刘兵.浙江工业大学2018
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  • [1].非贵金属氧还原电催化剂的制备及催化性能研究[D]. 朱园园.青岛科技大学2019
  • [2].双杂原子掺杂碳基非贵金属催化剂的制备及其在氧还原反应中的应用[D]. 李平.青岛科技大学2019
  • [3].生物质基非贵金属氧还原电催化剂的制备及性能研究[D]. 石旻慧.新疆大学2019
  • [4].ZIF-8基氮掺杂非贵金属氧还原催化剂的研究[D]. 王健宇.南京大学2019
  • [5].Fe3C(Co)/N掺杂碳复合物的制备与电催化氧还原的性能研究[D]. 严萍.安徽大学2019
  • [6].掺杂型过渡金属钴酸盐的制备与电催化性能研究[D]. 王博文.北京邮电大学2019
  • [7].电催化还原CO2催化剂的设计合成及性能研究[D]. 陆培龙.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2019
  • [8].钴基微纳结构复合材料的生物模板法制备及其电催化氧还原性能研究[D]. 钱程.江苏科技大学2019
  • [9].用于燃料电池阴极的若干新型催化剂的催化性能研究[D]. 朱辉.江苏科技大学2019
  • [10].镍钴金属基锌—空气电池的制备及性能研究[D]. 孙长琪.兰州大学2019
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自内蒙古大学的张爱爱,发表于刊物内蒙古大学2019-08-13论文,是一篇关于协同作用论文,晶面论文,氧还原反应论文,构效关系论文,内蒙古大学2019-08-13论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自内蒙古大学2019-08-13论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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