文档介绍：直接醇类燃料电池和酶生物燃料电池电极研究湖南大学博士学位论文学校代号:学级:学位申请人姓名:导师姓名及职称:养单位:业名称:论文提交日期:论文答辩日期:答辩委员会主席:号:密培专
瓻.
导师签名:而公彳作者签名:压忽劢作者签名:露沟巧湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:脚年譬月弓日期:知,年日期:勘年广月日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇⒈C芸冢朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉按纭何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡法律后果由本人承担。编本学位论文。本学位论文属于年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧鹿日
摘要直接醇类燃料电池以其结构简单、便于携带、低污染、液体醇类燃料能量密度高、储存和运输方便等优点,得到了越来越多的关注。但是,在发展过程中,电极催化剂活性较低及价格高昂严重阻碍其商业化应用。因此,研究和开发高效低成本的电极催化剂是的重点研究方向。酶生物燃料电池是一类直接利用生物酶为电极催化剂,将化学能转换为电能的燃料电池。近来,以其低成本、电解质无腐蚀性、较好的生物相容性和工作条件温和等优点,引起了世界各国科学家的研究兴趣。然而,目前存在两个关键性问题:输出功率低和使用寿命短,而这两个问题都与酶催化剂的固定直接相关。所以,创新和优化酶在电极上的固定化方法以及寻求新型的固定化材料是目前研究的热点。为了解决上述和存在的问题,本论文开展了用于的新型阳极电催化剂和用于的新型酶电极的探索研究,并通过经典的电化学测量技术详细考察了各种催化剂和酶电极的电催化活性和稳定性。相应研究工作主要包括以下几个方面:捎没С粱驮℃下焙烧的方法制备了掺杂的纳米颗粒甋,以其为载体成功负载了纳米颗粒并应用于甲醇的电催化氧化。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、/.纳米催化剂的表面形貌、结构及元素组成进行了表征,并用循环伏安法在酸性电解质中研究了/.催化剂对甲醇的电催化氧化性能。结果表明,在相同的担载量和其他实验条件下,/.催化剂有着比/催化剂更好的电催化活性,并且当—纳米颗粒中和的原子比为保琍疪甋呋恋拇呋阅茏罴选M保琍疪甋呋辆哂泻好的循环使用稳定性。、透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对其进行了表征,。通过循环伏安法,计时电流法和计时电位法在酸性电解质中研究了/.催化剂对甲醇氧化的电催化性能。结果表明,在相同的担载量下,/.催化剂具有比/催化剂更好的电催化甲醇氧化性能和抗中毒能力。,制备了用于乙醇电催化氧化的/ü博一貉宦畚
一
扫描电子显微镜和湎吣芰可⑸涔馄锥灾频玫腜瓹催化剂的表面形貌和元素组成进行了表征,并采用循环伏安法在酸性电解质中考察了/..催化剂对乙醇的电催化氧化性能及电极的电化学稳定性。发现在相同的担载量和其他实验条件下,/..呋炼砸掖嫉牡绱呋趸钚砸狶疌催化剂高。同时,/ü赟闹票腹讨屑尤隒票噶薙瓹春衔铮云为载体负载纳米颗粒并用于乙醇的电催化氧化。采用扫描电子扫描和湎哐射谱观察了它的表面形貌和结构特征,采用经典的电化学测量技术在酸性电解质中详细研究了/.催化剂对乙醇的电催化氧化性能及电极的稳定性。结果表明,在相同的担载量下,/.催化剂具有比/催化剂更好的催化活性和长期循环稳定性。此外,。.氨基芘.ü#蚨鸦饔枚訡砻娼蟹枪布坌奘危实现了漆酶贑系墓潭ǎ疾炝烁妹傅缂ǖ牡绱呋趸乖阅堋8道叶变换红外光谱结果表明已成功修饰到上。用循环伏安法在含一偶氮一双一一乙基苯并噻吡咯啉撬嵫的甊缓冲液醒芯苛瓵瓹缂ǘ訣跫乖牡绱呋阅芎偷缂ǖ奈榷ㄐ浴=峁砻鳎在相同的实验条件下,。此外,..催化剂在电极表面的担载量和电解质值对瓵狢缂ǖ绱呋阅艿挠跋臁芯苛似咸烟茄趸和电极介体在上的共固定及其不同固定化路径对酶电极电催化性能的影响。通过共价键合法采用不同路径将桶基二茂铁共固定到和鹏嗜枪布坌奘魏蟮腃稀S醚环伏安法在含葡萄糖的撼逡醒芯苛瞬煌嘈偷腉./电极对阳极葡萄糖氧化的电催化性能。结