PtRu合金催化剂电催化氧化甲醇的催化作用机理

摘要...........................................................................................................................................I ABSTRACT..............................................................................................................................III 第一章文献综述及选题.. (1)

1.1引言 (1)

1.2直接甲醇燃料电池概述 (2)

1.2.1直接甲醇燃料电池的工作原理 (2)

1.2.4直接甲醇燃料电池的研究现状 (3)

1.3DMFC发展中存在的问题 (4)

1.3.1阳极催化剂问题 (4)

1.3.2甲醇渗透问题 (4)

1.3.3阴极催化剂问题 (5)

1.4DMFC阳极催化剂研究现状 (5)

1.4.1铂基催化剂 (5)

1.4.2非铂基催化剂 (8)

1.4.3两类催化剂的对比与选择 (9)

1.5阳极PtRu合金催化剂作用机理 (9)

1.5.1双功能机理 (10)

1.5.2电子效应机理 (11)

1.6机理研究目前存在的问题 (12)

1.7本论文研究工作 (13)

1.7.1研究思路 (13)

1.7.2研究内容 (14)

第二章实验部分 (15)

2.1实验仪器与试剂 (15)

2.2实验 (16)

2.2.1催化剂的制备 (16)

2.2.2碳粉的预处理 (17)

2.2.3薄膜工作电极的制备 (17)

2.3催化剂的物理表征 (17)

2.4催化剂的电化学表征 (18)

第三章合金型PtRu/C催化剂对甲醇电氧化性能的研究 (21)

3.1前言 (21)

3.2PtRu/C催化剂的物理表征结果及讨论 (21)

3.2.1Pt/C与PtRu/C催化剂XRD表征结果 (21)

3.2.2Pt1Ru1/C催化剂TEM表征结果 (23)

3.2.3PtRu/C催化剂EDS表征结果 (23)

3.2.4PtRu/C催化剂XPS表征结果 (25)

3.3PtRu/C催化剂的电化学表征结果与讨论 (27)

3.3.1甲醇电催化氧化的CV测试结果 (27)

3.3.2不同甲醇浓度下甲醇电催化氧化的CV测试结果 (29)

3.3.3甲醇电催化氧化的EIS测试结果 (32)

3.3.4不同甲醇浓度下甲醇电催化氧化的EIS测试结果 (33)

3.3.4甲醇电催化氧化的CA测试结果 (35)

3.4本章小结 (36)

第四章核壳型Ru@Pt/C催化剂对甲醇电氧化性能的研究 (37)

4.1前言 (37)

4.2Ru@Pt/C催化剂的物理表征结果及讨论 (37)

4.2.1Ru@Pt/C催化剂XRD表征结果 (37)

4.2.2Ru1@Pt0.5/C催化剂TEM表征结果 (39)

4.2.3Ru@Pt/C催化剂EDS表征结果 (39)

4.2.4Ru@Pt/C催化剂XPS表征结果 (41)

4.3Ru@Pt/C催化剂的电化学表征结果与讨论 (43)

4.3.1甲醇电催化氧化的CV测试结果 (43)

4.3.2不同甲醇浓度下甲醇电催化氧化的CV测试结果 (46)

4.3.3甲醇电催化氧化的EIS测试结果 (49)

4.3.4不同甲醇浓度下甲醇电催化氧化的EIS测试结果 (50)

4.3.5甲醇电催化氧化的CA测试结果 (51)

4.4本章小结 (52)

第五章合金型PtRu/C与核壳型Ru@Pt/C催化剂性能对比 (53)

5.1前言 (53)

5.2PtRu/C与Ru@Pt/C催化剂的物理表征结果对比 (53)

5.2.1XRD电子效应表征结果 (53)

5.2.2XPS电子效应表征结果 (54)

5.3PtRu/C与Ru@Pt/C催化剂的电催化性能对比 (55)

5.3.1CV测试结果对比 (55)

5.3.2EIS测试结果对比 (56)

5.3.3CA测试结果对比 (57)

5.3.4动力学分析对比 (57)

5.3.5PtRu合金催化剂催化机理的新认识 (58)

5.4本章小结 (60)

第六章结论与建议 (61)

6.1结论 (61)

6.2存在问题与建议 (62)

参考文献 (63)

致谢 (71)

攻读硕士期间发表的论文 (73)