AB型纳米合金作PEMFC阳极催化剂的制备与性质

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:angella_dj
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
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有工作温度低、能量密度大、环境友好等优点,正在受到广泛的关注。电催化剂是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键组成部分。因此,开发高电催化活性和相对低价的催化剂成为影响PEMFC商业化的关键因素。目前,存在两种主要研究方向:一是,提高Pt基催化剂的利用率;二是,开发低载Pt或非Pt催化剂。 在质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化反应过程中,氢分子在阳极催化材料表面的解离扮演很重要的角色。对解离阻力较大的催化剂,其可能会代替氢的氧化成为催化反应的决速步骤,这样会使催化材料的电池性能下降。众所周知,LaNi5拥有较低的氢分子解离阻力,同时也被广泛作为Ni-MH电池的负极材料,对氢的氧化具有很好的电催化活性。为此,我们想将稀土系纳米储氢合金作为PEMFC阳极催化剂,探讨它的可行性。 催化剂的性能与其制备方法有着直接的关系,制备方法以及制备条件影响其性能。制备LaNi5合金传统的方法是球磨法和熔炼法。但是熔炼法能耗大,球磨法易于引入杂质污染合金表面并且很难制备纳米颗粒的合金。本文采用改进的多元醇还原法以乙二醇为反应介质、PVP为保护剂、水合肼为还原剂,成功地制备出了AB5型稀土系纳米合金催化剂和CNTs负载合金催化剂。 微波热处理、La-Ni-Pt的配比和PVP的浓度对制备的合金催化剂的性能的影响,是通过XRD、TEM和电化学测试等手段表征。测试结果表明,随着PVP浓度的增加,催化剂颗粒变小,微波热处理提高合金化程度,从而提高催化剂的电催化活性。 然而,LaNi5合金催化剂在酸性环境中具有较差的稳定性。为了提高它电催化活性和耐酸腐蚀性,采用表面包覆Pt、TiO2以及微波热处理技术对LaNi5/CNTs合金材料进行表面处理。通过XRD、TEM、EDX和电化学测试等手段,表征催化剂的物理和电化学性能。 测试结果表明,催化剂LaNi5-10wt%Pt/CNTs和LaNi5-10wt%TiO2/CNTs分别拥有了最高的电催化活性和耐酸腐蚀性。
其他文献
高压直流输电已经成为了我国跨区电网的重要组成部分,交直流混合输电的格局已在多个大区电网中形成,其工作机理、运行方式、故障电气特征与传统交流电力系统有很大差异,在故障工况下因交直流系统的相互作用会派生出新的电磁特征。近年来我国电网的运行实践已经表明,这些新的电磁特征在一定条件下会影响交流系统继电保护的判别,并已成为引发交流继电保护不正确动作的重要因素。因此,对交直流系统相互作用引起电磁暂态过程,特别
红外成像目标识别在空间目标监视、导弹制导等方面有着广泛的应用。由于远距离小尺寸目标在红外图像中表现为点目标,难以获取目标的纹理结构和形状信息,点目标的识别一直以来都是红外目标识别中的难点问题,此时,提取和分析目标的红外辐射强度序列,提供了获取目标姿态和形状信息的重要途径,对于点目标的识别具有重要的作用。基于辐射强度序列的姿态和形状反演已成为当前研究的热点问题,广泛应用于小行星、空间人工目标特性分析
学位
地球同步轨道合成孔径雷达(Geosynchronous synthetic aperture radar, GEO SAR)具有超长的合成孔径时间、超高的运行轨道、弯曲的运行轨迹,以及多样的运行方式等特点。相比于低轨(Low earth orbit, LEO)SAR,这些特点使其在地球测绘、自然灾害监测、动目标指示、干涉、差分干涉等方面具有巨大的潜在优势。然而,由于经典的SAR信号处理理论在GEO
片上网络(Network-on-Chip, NoC)作为复杂片上系统(System-on-chip, SoC)的一种新兴的互连与通信架构,当其向更大规模和更复杂化方向发展时,平面多跳有线链路所带来的延时与能耗问题,严重限制了SoC性能的进一步提升,基于有线/无线混合互连的混合型无线NoC成为当前研究的主流思想。系统模型是研究混合型无线NoC性能的基础;同时,拓扑结构是混合型无线NoC设计的关键内容
卫星导航系统在军事、航空以及生命安全等核心领域正发挥着越来越重要的作用。随着导航对抗的不断升级以及高精度应用领域对抗干扰需求的不断增长,一方面需要提高接收机的抗干扰能力,另一方面需要减小抗干扰处理引入的测量偏差、提高精度。基于天线阵的干扰抑制技术已成为目前卫星导航接收机最有效的抗干扰手段。论文以卫星导航系统抗干扰天线阵的应用为背景,针对GNSS天线阵接收机中的干扰抑制和测量偏差补偿两个关键问题进行
近年来,随着卫星通信网络的不断发展和星间光通信技术的日益成熟,卫星光网络成为了天基骨干信息网的重要组成部分。光载射频技术是微波光子学的一个重要应用领域,利用光载波实现射频信号的透明传输,具有非常高的应用前景并且已经得到了广泛的关注。本文主要针对光载射频技术在星间无线光通信系统中的应用进行研究,可以有效的解决激光骨干链路与用户接入微波链路之间无缝融合的问题。天基光载射频技术避免了接收射频信号的电域解
人脸表情识别是利用计算机来自动完成表情的分类,为人类的情感计算提供了重要的研究基础,其中人脸表情特征提取至关重要,即如何提取有效的特征来提高识别效果。线性特征提取算法是特征提取中常见的方法,它是将原始数据通过变换映射到一低维的空间,在此低维空间中根据某种规则确定最能反映原始数据本质的低维特征,但这些特征提取算法得到的特征是不可解释的。本文将稀疏性引入到子空间特征提取算法中去,其基本原理是寻找由稀疏
由于移动信道的时变和多径传输特性,常导致系统有较高的误码率,而单纯的FEC或ARQ机制往往无法提供所希望的系统性能.因此为了提高数据及图像传输的可靠性,人们提出了采用ARQ与FEC相结合的混合ARQ(hybrid ARQ)差错控制方案.该技术于上世纪六十年代初期首次提出,并在过去几十年里得到了较为全面的研究.3GPP已把它作为第三代移动通信后期高速数据传输的关键技术之一.该论文正是在此背景下,对混
学位
论文目的旨在分别采用均相沉淀法和燃烧法合成Ce3+共掺杂的LaPO4:Tb3+和LaPO4:Eu2+,所制备的荧光体都有很强的光致发光性能,分别发射强绿光和强蓝光。论文结合DTA、FT-IR、XRD、TEM、UV-Vis等手段,对荧光体的物相、结构、形貌及光谱性能进行了表征与分析,研究结果表明:水溶液中三聚磷酸钠作为磷酸根的来源,以磷酸镧作为基质共掺杂稀土离子,经过离心分离除去杂质离子,烘干后得到
本论文选择在光学器件、分离、催化等领域有重要应用前景的有序介孔氧化硅薄膜作为研究对象。在制备有序介孔氧化硅薄膜的基础上,通过在介孔氧化硅薄膜中组装金属、半导体纳米粒子,得到具有特定光学功能的介孔复合薄膜。主要工作包括:以非离子型烷基聚氧乙烯醚表面活性剂为模板,采用挥发自组装工艺制备介孔氧化硅薄膜。在选定的条件下,通过改变表面活性剂的浓度,分别制备出有序三维立方、二维六方和蠕虫状结构的介孔氧化硅薄膜
学位