阳极催化剂论文_吕银荣,孙维艳,王峰

导读:本文包含了阳极催化剂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:催化剂,阳极,燃料电池,甲醇,载体,氢化物,焦炉。

阳极催化剂论文文献综述

吕银荣,孙维艳,王峰[1](2019)在《用于直接甲醇燃料电池的高活性PtCo-CNT@TiO_2复合纳米阳极催化剂》一文中研究指出采用溶胶凝胶法制备CNT@TiO_2载体,利用电沉积法制备用于直接甲醇燃料电池的PtCo-CNT@TiO_2阳极催化剂。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学工作站对其进行表征。结果表明,PtCo-CNT@TiO_2复合纳米材料有明显的结晶,且金属粒子围绕在TiO_2包覆的碳纳米管的周围,用于直接甲醇燃料电池阳极催化剂具有较高的活性与稳定性。该PtCo-CNT@TiO_2催化剂的电化学比表面积为164 m~2/g,65℃时甲醇的氧化峰电流达到45 mA/cm~2,计时电流曲线表明300 s后PtCo-CNT@TiO_2的氧化电流趋于24 mA/cm~2,在碱性条件下甲醇的氧化峰电流为39.7 mA/cm~2。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年12期)

刘洋洋,孙燕芳,靳文,李奎[2](2019)在《直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展》一文中研究指出直接甲醇燃料电池(DMFC)具有结构简单、电解质易挟带、比能量高及环保性好等特征,成为最近几年国际上的主要钻研项目。DMFC在作为易携带的可移动电源的实验样机已经研制成功了。但是想在工业、电动等行业广泛应用,还需在廉价的阳极催化剂方面进一步展开深层次的探索。催化剂活性的高低在很大限度上限定着燃料电池的整体机能。近几年的研究中,在DMFC领域的探索主要还是围绕在催化剂成本方面。降低成本并且提高其催化性能才是推动DMFC发展的重要因素。简单介绍了DMFC阳极的反应机理,而且主要从二元贵金属催化剂方面进行了阐述。总结展望了DMFC的发展趋势,DMFC燃料电池的发展趋势是必然的,阳极催化剂进一步突破是迫在眉睫的。(本文来源于《电源技术》期刊2019年08期)

安瑞花,隋凝,肖海连,白强,刘漫红[3](2019)在《TRIZ理论在乙醇燃料电池阳极催化剂设计制备中的应用》一文中研究指出本文先介绍了直接乙醇燃料电池的研究现状及目前所面临的主要问题。而后通过列举实例系统阐述了TRIZ理论如何与直接乙醇燃料电池相结合,开发新型催化剂,突破现存困难。本文针对现有催化体系催化效率低这一主要问题,运用TRIZ理论中的复合原理、多孔原理和局部质量原理,解决了催化效率低的困难。并通过测试结果进行检验,发现催化性能比商业钯碳(495 mA·mg~(-1))高出9.48倍,这一过程进一步拓宽了人们对TRIZ理论的认识,为其更好的指导科学研究发挥作用。(本文来源于《山东化工》期刊2019年13期)

闫静,田晓,赵宣,赵丽娟,杨艳春[4](2019)在《储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂的研究进展》一文中研究指出直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是一种可以直接将化学能转化成电能的新型燃料电池,该类电池因具有理论电压高、能量密度大、环境污染小等优点而备受关注。然而,在DBFC工作的过程中,BH_4~-容易发生水解而释放出氢气,导致实际转移的电子数目减少,燃料利用率降低,同时生成的氢气还会给电池带来隐患。研究表明,DBFC的性能很大程度取决于硼氢化物分子在DBFC阳极上发生的电化学反应,而阳极上的电化学反应又直接受阳极催化剂的控制。因此,阳极催化剂是影响DBFC电化学性能的关键因素。以往研究者们多采用贵金属单质(例如Au、Pt、Ag、Pd等)或贵金属合金作为DBFC阳极催化剂,也有的采用过渡金属(例如Ni)。贵金属催化剂具有优异的催化性能,但高昂的成本限制了它们的广泛应用。过渡金属成本较低,但其催化性能却不够突出。因此,阳极催化剂的选择是DBFC能否广泛应用的关键。近年来,具有可逆吸、放氢性能的储氢合金由于其特殊的储氢特性引起了DBFC研究者们的极大关注,他们将储氢合金用作DBFC阳极催化剂。研究表明,储氢合金除了具有与贵金属催化剂相类似的催化能力外,还能将DBFC工作过程中发生的水解副反应释放出来的氢吸附(或存储),并在一定条件下再将氢以电能的形式释放出来,从而提高了燃料的利用率。此外,储氢合金作为DBFC阳极催化剂,不仅降低了原材料成本,还抑制了水解副反应,从而提高了燃料的利用率,同时该合金在稳定性方面也有一定的优势。为进一步发挥储氢合金的催化性能,研究者们对储氢合金进行表面修饰、晶体结构改变、成分优化等多角度研究。理论和实验研究证明,储氢合金是一种具有应用潜力的DBFC非贵金属催化剂。本文在简要说明DBFC工作原理、介绍储氢合金吸放氢机理以及储氢合金作为DBFC阳极催化剂反应机制的基础上,综述了近年来储氢合金作为DBFC阳极催化剂的研究进展,特别对比了近年来研究比较多的AB_5型和AB_2型储氢合金作为DBFC阳极催化剂的性能。最后指出了储氢合金作为DBFC阳极催化剂存在的问题和未来发展趋势。(本文来源于《材料导报》期刊2019年13期)

苏敏,贺春林,马国峰,鲁志颖[5](2019)在《直接甲醇燃料电池阳极催化剂性能》一文中研究指出应用单辊甩带的方法制备了CuZrAlY非晶条带催化电极,采用扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)对不同样品进行表征,通过循环伏安曲线(CV)及计时电流曲线(CA)研究催化剂在甲醇溶液中的催化氧化性能,同时研究了酸腐蚀液浓度、腐蚀时间以及腐蚀形貌对催化剂性能的影响.结果表明,未经酸腐蚀的非晶条带对甲醇不具有催化氧化作用,只有经过酸腐蚀的非晶条带才可用作直接醇类燃料电池阳极催化剂.腐蚀液腐蚀后的条带表面会出现不同程度的腐蚀坑,腐蚀坑的形貌随腐蚀参数的变化而改变.(本文来源于《沈阳大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

刘帅超[6](2019)在《基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究》一文中研究指出20世纪以来,化石燃料得到了广泛应用,在提高人类生活质量的同时,也造成了严重的环境污染。直接甲醇燃料电池是一种新型清洁型能源,具有环境友好,能量转化效率高等优点。并且,直接甲醇燃料电池的燃料是可以再生的。在直接甲醇燃料电池的研究和商业化进程中,还存在着一些问题需要解决,现在商用的电催化剂易中毒、成本高,而且催化活性比较低。本文通过对石墨烯类材料进行打孔、负载、掺杂等一系列修饰,制备了一系列新型的催化剂载体,然后以贵金属铂作为电催化剂主体,制备了几种新型电催化剂。并通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射和电化学测试等方法,研究了催化剂的形貌、结构和电化学性质。主要实验内容如下:1.使用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。在GO基础上,利用H_2O_2的刻蚀作用制备了多孔氧化石墨烯(PGO);另外,用H_2O_2作为刻蚀剂,同时加入浓氨水作为氮源,制备了氮掺杂多孔氧化石墨烯(NPGO)。使用SEM、AFM、XPS和TEM对这些材料进行了形貌和结构表征。2.利用多元醇法,结合钛酸四丁酯的水解制备了GO-Pt、PGO-Pt、GO-TiO_2-Pt和PGO-TiO_2-Pt催化剂,使用SEM、TEM、XRD和XPS对上述催化剂进行了形貌和结构表征,使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对材料中Pt的含量进行了精确测定。最后使用循环伏安法和i-t曲线法对催化剂进行了电化学性能测试,发现PGO-TiO_2-Pt对甲醇电氧化反应具有最好的催化活性。3.使用多元醇法,结合钛酸四丁酯的水解制备了NPGO-Pt、NPGO-TiO_2-Pt催化剂,并使用SEM、TEM、XRD和XPS对上述催化剂进行了形貌和结构表征,使用ICP-MS对材料中Pt的含量进行了精确测定。结果证明氮掺杂使Pt纳米颗粒在材料表面的分布更均匀。用循环伏安法和i-t曲线法对催化剂进行了电化学性能测试。实验发现,在长时间工作下,NPGO-TiO_2-Pt对甲醇氧化具有最好的电催化活性。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-04-17)

赵世怀,张蕾,张翠翠,徐文文,杨紫博[7](2018)在《阴离子交换膜燃料电池阳极催化剂的研究进展》一文中研究指出阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)可使用非贵金属催化剂,且电极反应速率快。阳极催化剂的选择和制备对提高燃料氧化速率和燃料电池的电流密度及降低成本等有很大影响。本文从阴离子交换膜阳极催化剂的种类、制备方法,催化剂的载体等角度对阳极催化剂的研究现状进行分析。分析表明,在阳极催化剂中掺杂金属、金属氧化物或非金属氧化物,能充分发挥各元素的协同作用,从而提高催化剂的电催化性能;改进制备方法可以提高催化剂的比表面积,改变元素的分布。对催化剂载体进行改性以改善载体自身的孔径分布,提高比表面积和稳定性,或寻求导电性好、比表面积大、耐腐蚀的新载体材料(如SiC、Ti等),均可以提高催化剂的载量和催化剂在载体上的分散度等,从而提高阴离子交换膜燃料电池的性能。(本文来源于《材料导报》期刊2018年S2期)

莫逸杰,郭瑞华,安胜利,郭乐乐,张捷宇[8](2018)在《扫帚状氧化铈制备及其对Pt基阳极催化剂催化性能的影响》一文中研究指出采用水热合成法,合成了比表面积为175 m~2·g~(-1),孔径在2~4nm范围内的扫帚状CeO_2。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO_2/RGO催化剂,探究扫帚状CeO_2的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)对所制备的CeO_2及催化剂进行表征。利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明,催化剂中CeO_2保持原有扫帚状,Pt纳米粒子均匀分布于石墨烯载体表面;当m_(RGO)∶m_(CeO2)=1∶2时,添加了扫帚状CeO_2的Pt-CeO_2/RGO催化剂的电催化性能最优,电化学活性表面积为102.83 m~2·g~(-1),对乙醇氧化的峰值电流密度为757.17A·g~(-1),1 000 s的稳态电流密度为108.17 A·g~(-1),对乙醇催化氧化反应的电荷转移电阻最小,活化能最低。(本文来源于《无机化学学报》期刊2018年11期)

林囿辰,罗凌虹,吴也凡,程亮,石纪军[9](2018)在《中温固体氧化物燃料电池铁系阳极催化剂的性能研究》一文中研究指出采用水系流延法制备多孔氧化钇稳定氧化锆(Yttria-Stabilized Zirconia,YSZ)流延片与有机流延法制备YSZ电解质薄膜,经迭压共烧后获得多孔YSZ/致密YSZ薄膜复合基体。通过化学浸渍法分别在复合基体多孔YSZ层内浸渍了Fe(NO_3)_3、Co(NO_3)_2和Ni(NO_3)_2溶液来制备浸渍阳极SOFC单电池(以LSM+YSZ为阴极)。初步研究了铁系阳极催化剂的性能,测试了不同阳极SOFC单电池在不同温度下的电性能并采用SEM观察了不同浸渍阳极的形貌。进一步对Co-YSZ和Ni-YSZ阳极单电池的抗积碳性能进行了测试与比较。结果表明:在氢气气氛中钴的催化活性最高,镍次之,铁最差;在乙醇气氛中钴的催化活性仍要好于镍,而且Co-YSZ阳极单电池的抗积碳性要明显优于Ni-YSZ阳极单电池。铁系催化剂中Co的催化性能和抗积炭性能最佳。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年S1期)

吴玉芳[10](2018)在《甲苯对SOFC性能的影响及阳极催化剂改性研究》一文中研究指出固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接将化学能转化为电能,是一种新型、高效、洁净的全固态发电装置。与低温燃料电池对比,其突出优势是燃料多样性。高温焦炉煤气(COG)中富含H_2(55-60%)和CH_4(23-27%),是极具应用前景的SOFC燃料。但是在SOFC工作条件下,COG中的一些碳氢化合物如焦油会在镍基阳极上生成大量积碳,限制了其在SOFC中的直接应用。针对这种情况,本文以甲苯作焦油模型化合物,研究了其对电池的电化学性能和操作稳定性的影响,并提出了改善甲苯影响的方法。以8%Y_2O_3稳定的ZrO_2(YSZ)作为电解质,NiO-YSZ为阳极,Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(BSCF)作阴极,Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)(SDC)作电解质隔离层,制备了结构为NiO-YSZ/YSZ/SDC/BSCF-SDC的阳极支撑固体氧化物燃料电池。同时设计了独立于阳极的叁种不同催化剂层,通过催化剂层催化甲苯氧化,改善甲苯对电池阳极的影响。1.催化剂的制备与表征。采用EDTA-柠檬酸联合络合法制备了La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(LSM)和La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_3(LSCF)催化剂,通过甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了NiO/BaO/CeO_2(NBC)催化剂,用XRD表征了氢气还原前后叁种催化剂的结构。并分别将叁种催化剂与基底共压形成双层片,制备了独立于阳极的催化剂层,这种结构在保证镍基阳极的催化活性和导电性不受影响的前提下,可以避免阳极材料与催化剂材料间热膨胀系数不匹配带来的不利影响。2.甲苯对SOFC镍基阳极的影响。在H_2燃料气氛中加入浓度为45 g Nm~(-3)的甲苯污染物时,电池在800℃工作条件下的最大功率密度从1.251 W cm~(-2)降低到了0.996 W cm~(-2),极化阻抗从0.461Ωcm~2升高到了0.876Ωcm~2,电池性能大幅度下降。同时在恒流放电测试中,电池在甲苯污染的H_2气氛中1.4 h后性能严重衰退,电压从0.7 V降到0 V。通过扫描电镜-能谱分析,发现电池阳极表面生成了大量积碳。3.应用不同催化剂对电池镍基阳极抗积碳性能的改进。分别选用叁种不同催化剂LSM,LSCF和NBC作为独立催化剂层应用于电池,并与无催化剂层的电池进行了比较。在被45 g Nm~(-3)甲苯污染的H_2燃料气氛中,负载催化剂的电池均表现出了较高的电化学性能,并在300 mA/cm~2电流密度下恒流放电运行时间长达110 h。通过扫描电镜-能谱分析观测了恒流放电前后的电池阳极表面和催化剂表面,发现负载叁种催化剂的电池阳极表面均只含有少量积碳,LSM和LSCF催化剂表面积碳较少,并在NBC催化剂表面发现了大量的碳纳米管。说明叁种催化剂均对甲苯氧化有积极作用。这一工作为直接利用焦炉煤气作为SOFC燃料提供了一条很好的途径,也为镍基阳极抗积碳提供了一种有效的方法。(本文来源于《山西大学》期刊2018-06-01)

阳极催化剂论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

直接甲醇燃料电池(DMFC)具有结构简单、电解质易挟带、比能量高及环保性好等特征,成为最近几年国际上的主要钻研项目。DMFC在作为易携带的可移动电源的实验样机已经研制成功了。但是想在工业、电动等行业广泛应用,还需在廉价的阳极催化剂方面进一步展开深层次的探索。催化剂活性的高低在很大限度上限定着燃料电池的整体机能。近几年的研究中,在DMFC领域的探索主要还是围绕在催化剂成本方面。降低成本并且提高其催化性能才是推动DMFC发展的重要因素。简单介绍了DMFC阳极的反应机理,而且主要从二元贵金属催化剂方面进行了阐述。总结展望了DMFC的发展趋势,DMFC燃料电池的发展趋势是必然的,阳极催化剂进一步突破是迫在眉睫的。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

阳极催化剂论文参考文献

[1].吕银荣,孙维艳,王峰.用于直接甲醇燃料电池的高活性PtCo-CNT@TiO_2复合纳米阳极催化剂[J].燃料化学学报.2019

[2].刘洋洋,孙燕芳,靳文,李奎.直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展[J].电源技术.2019

[3].安瑞花,隋凝,肖海连,白强,刘漫红.TRIZ理论在乙醇燃料电池阳极催化剂设计制备中的应用[J].山东化工.2019

[4].闫静,田晓,赵宣,赵丽娟,杨艳春.储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂的研究进展[J].材料导报.2019

[5].苏敏,贺春林,马国峰,鲁志颖.直接甲醇燃料电池阳极催化剂性能[J].沈阳大学学报(自然科学版).2019

[6].刘帅超.基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究[D].内蒙古大学.2019

[7].赵世怀,张蕾,张翠翠,徐文文,杨紫博.阴离子交换膜燃料电池阳极催化剂的研究进展[J].材料导报.2018

[8].莫逸杰,郭瑞华,安胜利,郭乐乐,张捷宇.扫帚状氧化铈制备及其对Pt基阳极催化剂催化性能的影响[J].无机化学学报.2018

[9].林囿辰,罗凌虹,吴也凡,程亮,石纪军.中温固体氧化物燃料电池铁系阳极催化剂的性能研究[J].稀有金属材料与工程.2018

[10].吴玉芳.甲苯对SOFC性能的影响及阳极催化剂改性研究[D].山西大学.2018

论文知识图

系统示意图电极在扫速为30mV/s,经1000圈长时...阳极催化剂为CDN(载量为14.3...阳极催化层添加PVA的自增湿膜电极机理...复合纳米材料对甲醇催化氧化的电化学...氢阳极电解碳酸钠研究思路Fig.4-2The...

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