【摘 要】
:
阴极催化剂是质子交换膜燃料电池最重要的组成部分之一,其主要作用是催化氧气还原生成水。当前阴极催化剂的主要成分为Pt/C,但由于Pt价格昂贵且资源稀缺,限制了质子交换膜燃料电
论文部分内容阅读
阴极催化剂是质子交换膜燃料电池最重要的组成部分之一,其主要作用是催化氧气还原生成水。当前阴极催化剂的主要成分为Pt/C,但由于Pt价格昂贵且资源稀缺,限制了质子交换膜燃料电池的商业化进程。因此,寻找廉价催化剂,提高催化剂利用率成为阴极催化剂研究的主要目标。而纳米Ag具有较高的比表面积、电导率,较好的催化活性,且Ag的价格仅为Pt的1/62,因此选择Ag作为阴极催化剂具有较大优势。本论文通过化学还原法制备Ag/C作为阴极催化剂,同时研究过渡金属Fe、 Co、Ni的加入对Ag/C电催化性能的影响。
首先,针对XC-72炭黑亲水性低、在水溶液中分散性差的问题,研究了酸化处理对载体XC-72炭黑的影响。结果表明硝酸.硫酸混合酸处理XC-72炭黑,有利于增加炭黑表面含氧官能团,提高其在水溶液中的分散性,同时有利于提高金属颗粒在炭黑表面上的分散性。
其次,研究了Ag/C作为酸性环境下氧气还原催化剂的Ag最佳载量、电化学活性及耐久性。通过研究发现当Ag在炭黑上的载量为30wt%时,对氧还原具有最高的催化活性,且通过XRD及TEM测试得知Ag颗粒尺寸约为17nm,均匀分散在炭黑颗粒表面。在相同环境下比较Ag/C和商业Pt/C发现二者的催化活性接近。但是通过对30wt% Ag/C在酸性环境下的耐久性测试发现,经过10次CV循环后其性能降低较大,稳定性不高。
再次,为提高Ag/C作为酸性环境下阴极催化剂的耐久性,研究了过渡金属Ni的加入对Ag/C结构及性能的影响。结果表明Ni的加入显著提高了Ag/C的电化学活性和稳定性,Ni-Ag之间主要以核.壳结构的形式存在。热处理进一步提高了Ag-Ni/C的电化学活性,这是因为热处理增加了Ag-Ni核壳结构内部的合金成分,而Ag-Ni之间的d轨道杂化有助于提高对氧气的还原催化活性和酸性环境下的耐久性。
最后,为了进一步探索与Ni邻近的其他过渡金属的引入对Ag/C催化性能的影响,分别研究了不同组分的Ag-Fe/C及Ag-Co/C。结果表明,Fe和Co的加入均有助于提高Ag/C的电化学活性,但金属颗粒仍保持Ag的面心立方结构。综合比较Ag-Fe/C、Ag-Co/C、Ag-Ni/C发现热处理前后Ag3Co/C均显示最高的电化学活性,而Ag3Ni/C-600℃显示了最高的电化学稳定性。
其他文献
Borehole strain observation is playing an increasingly important role in the study on the crustal movements. It has been used by many countries such as China, USA, Japan, Peru, Australia, South Afric
高硅含量铝合金是极具前途的用于航空航天电子器件、汽车发动机、空调机等轻质、低膨胀、高耐磨材料,而硅相粗大是妨碍其应用的关键。利用快速凝固技术制备这类合金,可使硅相明
本文以高硅铝合金Al-20Si为基体合金,以Al-Si-Fe为反应体系,采用熔体原位反应法,制备了耐热耐磨Al-Si-Fe/Al-20Si复合材料。利用金相显微镜、金相分析软件、扫描电镜、X射线衍射
铝合金具有低密度,高比强度以及优良的加工性能等特点,已经广泛地应用在航空、航天、汽车以及船舶等工业领域。但铝合金的独特物理和化学特性已经成为其焊接的难点,作为一种
在工业生产过程中,腐蚀和磨损是金属设备和零件主要的失效形式。零部件材料的破坏往往都是先从表面开始,最终造成整个零件的失效,一直以来人们提出了许多种表面处理技术,用来
“如果是我离开,那还好办,因为易博森先生很有钱,他的财产近一亿美元,从我手里买去股份不是问题。不过,如果是他要离开,我就付不起公司章程约定的股价!公司会面对一场大危机,
本文用正交实验法找出了性能优良的合金组分Mg-6Sn-3Al-1Zn(wt%);研究了合金元素添加量对合金组织及性能的影响规律。采用CO2+SF6气氛保护在真空感应熔炼中制备了Mg-Al-Zn-Sn合
通过对北京地区现有定点地震前兆监测网进行清理,分析了现有定点专业前兆监测台站、观测点、群测点的数量及分布密度的现状。对1996年12月16日北京顺义MS4.0地震的短临异常特征进行了探讨,表明顺义MS4.0地震前在震中周围出现一个直径约35km的短临异常密集区域。从异常形态看,该区域中的异常大部分可能带有来自震源的信息。结合顺义地震短临异常点位分布特征,对北京地区前兆台网的密度问题进行了探讨。
MnZn铁氧体作为当代电子工业和信息产业的功能性基础材料,被广泛应用于变压器、计算机、机床等行业。近年来,随着电子通信技术、计算机技术的快速发展,电子产品趋向小型化、高频
随着经济的发展,汽车已经成为了人们生活中的必需品,从而推动了汽车产业的发展,与此同时节能减排以及汽车安全性能问题已经成为了大家的关注问题。汽车的轻量化,就是在保证汽车的