文档介绍：活性碳纤维负载纳米铂催化材料的制备摘要专业:高分子化学与物理指导教师:陈水挟教授燃料电池由于具有高能量转化效率、零污染等优点,被认为是未来最理想的动力能源装置之一,其技术适用于固定能源供给和运输工具等技术领域。然而,化效率、或开发非系列催化剂展开,以达到降低燃料电池成本的目的。散性的影响,探索能够有效控制的负载量,晶粒大小及其分散性的制备技术。论文考察了溶液的值、反应温度、反应时问等条件对乖絇利用、水合联胺、二乙烯三胺对斜砻婊Ц男裕芯苛烁男訟硕士生:周鑫至今为止,燃料电池仍未得到广泛应用。这是由于燃料电池的电极仍采用/电极催化剂,而的储量稀少,价格昂贵,使得燃料电池的成本居高不下,制约燃料电池产业化发展。目粄『,大量的研究围绕着降低的用量、提高的催其中,燃料电池催化剂的载体材料对的催化效率有重要影响。活性碳纤维哂芯薮蟮谋缺砻婊偷缱瑁叩奈榷ㄐ约白陨硌趸乖芰Φ扔势,有望成为燃料电池催化剂的良好载体材料。为此,本论文以T靥澹丌展制备高分散、均匀分布的纳米颗粒的/呋缂ú牧系难芯俊Mü制备条件的控制和母男裕芯咳芤禾跫筒牧辖峁苟訮母涸亓考捌浞从而有效降低的用量,提高的催化效率。的容量、吸附速率的影响;研究了助还原剂对交乖璓芰Φ挠跋欤对的还原吸附特征。同时,还利用扫描电镜和透射电镜观察在纤维上的形貌及分散情况,利用湎哐苌浞ü浪懔薖木宕笮。醚贩卜ū征了/呋恋牡缁阅堋
实验结果表明:在酸性条件下比在碱性条件下显示出更好的吸附还原能力,这是因为溶液的值直接影响的络合形态及纤维的吸度较低时,梢越渲械腜几乎完全地吸附在纤维上,但纤维的饱和吸附量较低,负载量仅有痝左右,且以离子态为主。褂眉兹⑺合联胺等助还原剂可以提高的负载量并促进将还原成会属单质。通过使用助还原剂协同还原乖絇珹对的负载量可达到琯。实验结果表明,助还原剂的还原能力越强,其对的还原速率越大,所得到高分散地负载在纤维上。却砉潭愿涸卦贏上的的化学态及晶粒大小有很大影响。热处理可以促进乖晃皆谙宋系腜凰热处理温度的升高,晶体不断完善,晶粒逐渐增长。通过控制热处理温度并使用适当的助还原剂,可制得晶粒在段诟叻稚⒌腜疉催化材料。对的交换吸附容量。强氧化剂男訟可以使纤维表面的含氧基团增加,訮的还原吸附能力降低;通过使用水合联胺和二乙烯三胺的还原能力也相应提高,在常温下,改性后的涂砂汛蟛糠值腜乖为金属单质。晶粒均匀地分散在砻妫伊>Ы闲 Q贩卜治霰砻鳎该/谒嵝蕴跫露约状加幸欢ǖ拇呋趸芰Α附性能。在左右就可以达到吸附还原的平衡。当溶液的初始浓的被还原的会属晶粒越大。使用浓度为%的水合联胺为助还原剂,可以将幕Ц男钥梢愿谋湎宋砻娴墓倌芡诺闹掷嘤胧浚佣谋銩在砻嬉牒;牛珹对的吸附容量大大提高,且訮关键词:活性碳纤维,催化剂载体,铂,燃料电池
‘蚳鷓,.甌。曲篜,—,,琣琣甅猘,篫:—甀猼瓾,甀,,.·,瓻,,.猺甌猚/
.,,.輙,.,,琱.·.瑆,—/:琾現
第一章前言本论文的研究背景燃料电池的知识背景污染问题。因此,新型的高能量转化率、零污染的清洁能源装置——“⒄估同益增大,地球的能源危机闽题已经迫在眉睫。与此同时,汽车在世界各大城市丌始造成明显的空气污染,内燃机产生的噪音办使环境受到严重威胁。此时,成热能后才能被转变成机械能或电能,供电力问题的时候,这一技术依然令人不敢问津——每发电瓦,⒄挂恢第二代磷酸电池,第三代熔融碳酸盐,第四代固体氧化物燃料随着工业技术的不断发展和人们生活水平的不断提高,人们对能源的需求人们逐渐认识到传统的能源的弊病”·⋯:一是储存于燃料中的化学能必须先转变受卡诺循环及现代材料的限制;二是传统的能源燃烧过程中生成的扰欧呕岽此嵊辏率倚вΦ妊现鼗肪池”成为众所瞩目的焦点,世界各国部对它寄予厚望,期望能一举解决能源短缺及环境污染的两大难题。年,英国科学家威廉·格罗夫研制成第一个燃料电池。然而,由于价格昂贵而备受冷落。直到美国国家航空和宇宙航天局重新利用这一装置,为“阿波罗”号飞船“、双子座”号飞船、太空实验室和太空穿梭机的宇航员们解决提美元。到了世纪末,燃料电池/成了能源领域新宠儿,再领风骚。这是由于高效的既可节省矿物资源又可相对减少鹋欧诺幕肪秤押玫姆⒌缂际酢6剂电池技术好满足以上要求,因此重新受到人们的重视。燃料电池从第一代碱性燃料电池J迹丫⒄沟降谖宕首幽と剂系绯。除绯赝猓
.剂系绯氐挠诺电池和第五代质子膜燃料电池饔衅淠撤矫娴挠诺悖縄『孪蛏燃料电池与传统的能源装置缁鹆Ψ⒌绲相比较,具有很大的优势,作能量转换效率高燃料电池是通过电化学反应直接将化学能转变为电能,不料电池的能量转换效率高达%~%,其理论能量转换效率可达%。即使发电规模很小,也具有与大规模火力发电同等的发电效率。污染小、噪音