富勒烯基碳材料担载低铂催化剂的合成及电催化性能研究.pdf
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摘要I
ABSTRACTIII
第一章绪论1
1.1引言1
1.2质子交换膜燃料电池概述2
1.2.1质子交换膜燃料电池的工作原理2
1.2.2氧还原反应机理4
1.2.3氧还原催化剂性能评价标准4
1.3电催化分解水简介5
1.3.1电催化分解水的工作原理5
1.3.2析氢反应机理6
1.3.3析氢催化剂性能评价标准6
1.4铂基材料在氧还原和析氢中的应用7
1.4.1铂基材料在氧还原中的应用8
1.4.2铂基材料在析氢中的应用11
1.5富勒烯在氧还原和析氢中的应用13
1.5.1富勒烯在氧还原中的应用14
1.5.2富勒烯在析氢中的应用16
1.6论文主要研究内容17
第二章实验部分18
2.1实验试剂和仪器18
贵州师范大学硕士学位论文
2.1.1实验所用主要试剂18
2.1.2实验所用主要仪器19
2.2催化剂的制备过程20
2.2.1氧化石墨烯的制备20
2.2.2富勒烯衍生碳材料的制备20
2.2.3铂碳催化剂的制备21
2.3催化剂的电化学性能测试22
2.3.1浆液的配制22
2.3.2电化学性能测试22
2.4催化剂的物相表征及计算23
2.4.1X-射线衍射23
2.4.2扫描电子显微镜23
2.4.3透射电子显微镜23
2.4.4X-射线光电子能谱23
2.4.5电感耦合等离子体光学发射光谱仪24
2.4.6傅立叶变换红外光谱仪24
2.4.7密度泛函理论计算24
第三章氮掺杂富勒烯基碳材料担载低铂催化剂的氧还原性能研究25
3.1引言25
3.2富勒烯衍生碳材料的研究26
3.2.1氮源对富勒烯基碳材料氧还原性能的影响26
3.2.2乙二胺用量对富勒烯基碳材料氧还原性能的影响27
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3.3富勒烯衍生碳材料担载低铂催化剂的研究29
3.3.1不同溶剂对低铂催化剂的影响29
3.3.2球磨及氮源引入对低铂催化剂的影响30
3.4本章小结35
第四章富勒烯基复合碳材料担载低铂催化剂的氧还原性能研究36
4.1引言36
4.2富勒烯基复合碳材料担载低铂催化剂的合成及氧还原性能研
究37
4.2.1制备方法37
4.2.2球磨时间39
4.2.3球磨转速40
4.3导电碳材料对低铂复合催化剂氧还原性能的影响41
4.3.1导电碳材料种类41
4.3.2导电碳材料的添加比例44
4.4铂合成条件对低铂复合催化剂性能的影响45
4.4.1热处理温度45
4.4.2铂含量47
4.4.3加铂顺序49
4.5Pt的配位环境对低铂复合催化剂氧还原性能的影响50
4.5.1不同杂原子掺杂富勒烯材料的合成及氧还原性能研究50
4.5.25%Pt/N-C/BP2000与商业20%Pt/C的稳定性对比57
60
4.6本章小结61
贵州师范大学硕士学位论文
第五章富勒烯基复合碳材料担载