【摘 要】
：
燃料电池作为一种新型清洁高效的能源转换装置,在电动汽车等领域获得广泛关注。相对于氢电极来说,其阴极上的氧还原反应动力学过程相对缓慢,需要大量催化剂促进该反应进行。
论文部分内容阅读
燃料电池作为一种新型清洁高效的能源转换装置,在电动汽车等领域获得广泛关注。相对于氢电极来说,其阴极上的氧还原反应动力学过程相对缓慢,需要大量催化剂促进该反应进行。虽然商业Pt/C催化剂具有优良的氧还原催化性能,但由于铂资源短缺、价格高昂,阻碍了其商业化应用,并促使研究者开发新的高性能且成本低廉的低铂或无铂催化剂。金属有机框架材料(MOFs)及其衍生物以其高比表面积、可调控孔结构和均匀的元素分散等特点,已在电化学领域表现出良好的应用前景。本文以价态多样可变且资源丰富的锰作为MOF的金属中心,通过与不同配体、金属结合制备锰基MOF材料,研究其衍生物用作氧还原催化剂或催化剂载体时的电化学性能。主要研究内容归纳如下:(1)以乙酸锰、对苯二甲酸为原料合成Mn-MOF,通过反应时长和煅烧温度的优化,获得微米级纺锤状衍生物MnxOy/C并展现出最优的氧还原催化活性。电化学测试表明,该催化剂使反应近似以四电子途径进行,其起始电位(0.883 V vs.RHE)略低于商业Pt/C(0.997 V vs.RHE),但表现出更好的稳定性和耐甲醇性。在此基础上,以三聚氰胺掺杂活化,活化样品具有更低的Tafel斜率(111 mV dec-1),即具有更佳的动力学优势。(2)以乙酸锰、乙酸锌、均苯三甲酸为原料合成双金属Zn/Mn-MOF,通过双金属比例和反应时间的优化,经高温热解获得了多孔纳米棒状的MnxOy/C复合材料。电化学测试表明,该样品的起始电位为0.896 V(vs.RHE),较单金属Mn-MOF产物性能有所提高,并且稳定性和耐甲醇性均明显优于商业Pt/C。另外该样品具有较大的电化学活性面积,双电层电容值为8.59 mF cm-2。其中锌的存在使MOF尺寸呈纳米级,并且锌在高温热解过程中自发脱除、形成孔隙,有助于传质和导电。(3)以Zn/Mn-MOF衍生的电容性多孔碳ZM-M为载体,通过多元醇还原法负载Pt,制备了 Pt/ZM-M催化剂。电化学测试表明,该样品具有优于普通载体碳载铂材料的催化活性和电化学活性面积,并与商业Pt/C的催化性能相当。另外,恒电流充放电测试证明该催化剂在放电过程中同时有双电层电容和氧还原反应发生,且其在锌空单电池中、100 A g-1电流密度下的比容量是商业Pt/C对应比容量的13.3倍。
其他文献
当前我国经济发展步入新常态,高职教育因其独特的人才培养方向成为肩负我国社会转型、产业结构调整升级、实现国家和谐发展的重要力量。财政投入是我国高职院校办学经费的主要来源,但随着高职院校发展速度的加快,传统的财政投入模式弊端逐渐显现。本文整体按照提出问题、分析问题、解决问题的模式对L省高职院校财政投入问题进行研究。首先,本文基于公共产品理论、新公共管理理论对L省高职院校财政投入情况进行系统介绍。其次,
城市更新实践中,滨水区域的工业遗产既拥有良好的滨水景观,又拥有其独特的历史文化价值。良好的设计改造可以使它成为激发城市活力的触媒,从而使原本破败的棕地获得更新再生,
水化硅酸钙是水泥水化的主要产物,水化硅酸钙(C-S-H)胶凝孔中水和离子的传输决定了水泥材料的耐久性。分子动力学模拟是研究微观世界的有效手段,采用分子动力学模拟方法拟合L
服务补救既是一种营销策略,也是服务生产与供给企业改进质量、提升竞争力的一种有效策略。正因如此,国外诸多企业均较为重视服务补救,并将之作为企业营销和发展的重要战略。比如,美国联邦快递公司通过利用Powership自动系统跟踪货件行踪、记录员工服务、收集消费者投诉、评估补救效果等手段,并每年投资1.55亿美元培训员工,提高员工的服务与补救技能,以提高服务补救的质量和效果,获得了消费者良好的口碑和满意度
集通信、计算和控制于一体的工业认知网络系统(Industrial Cognitive Network System,ICNS)是一种大规模、分布式、复杂异构且深度嵌入式的实时系统,被认为是实现智能制造的核心技术。工业控制系统原有的相对独立和隔离的封闭性被打破,变得开放和网络化,因系统隔离而带来的天然安全性不复存在。然而,ICNS的系统保障机制还没有达到安全性能要求,如何做好ICNS安全防护迫在眉睫
过渡金属掺杂的纳米碳材料结合了纳米碳和过渡金属的优点,具有极佳的催化活性,在锂硫电池及电催化氧还原反应中均有广泛的应用。在过渡金属纳米碳复合材料中,铁掺杂的纳米碳
随着新课程改革的推进以及核心素养的提出,国家对学生综合实践能力培养的要求提到了新的高度。为加快推进研学活动,教育部等11个部门在2016年11月30日发布《关于推进中小学生研学旅行的意见》,2017年10月教育部颁布《中小学综合实践活动课程指导纲要》。意味着研学实践活动已经完全成为教育发展计划的一部分,为学生综合素质的发展指出了一条新的道路。本文以“乡镇高中研学实践活动”为课题,将研究重点放在乡镇
近年来,工业的快速发展与人类环保意识的缺失给环境造成了极大的负担,引起了湖泊、河流各类水草疯长。目前解决水草泛滥的最有效的办法是通过水草清洁收获船进行机械治理。由
本论文考虑在环境影响下的随机传染病动力学模型,并分析其全局解的存在唯一性,以及研究疾病灭绝性和持久性.本文共分为五章,依次研究了不同因素被环境影响的随机动力学模型.
细粒土在自然界中分布面大量广,是堤防、大坝、地基、边坡等建筑物的基本材料。一般来说,因颗粒组成的差异,细粒土表现出不同的渗透特性,特别是在一定应力作用下,其渗透不再