导读:本文包含了多孔非晶合金论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超级电容器,纳米晶合金,多级纳米多孔,金属,氧化物核壳结构
多孔非晶合金论文文献综述
姚阿艳[1]（2018）在《铝基非晶/纳米晶合金去合金化制备纳米多孔电极材料》一文中研究指出超级电容器具有循环稳定性高、充放电速率快、功率密度高、适用温度范围广以及环境友好等一些优势,所以引起了研究人员的普遍关注。随着纳米技术的发展,超级电容器的发展开始实现飞跃,有望被用于混合动力电动汽车、便携的电子设备以及大型的工业仪器。过渡金属氧化物(例如:NiO,CoO,MnO_2,RuO_2等)及其化合物具有很高的理论电容和可变的价态,所以可以作为超级电容器的电极材料使用,然而由于电极材料中仍存在氧化物的电导性差以及纳米孔中的离子输运性差的缺点,会损害超级电容器的性能。采用柔性的非晶/纳米晶合金作为前驱体通过简单的一步去合金化方法增加其比表面积/反应活性位点;在母合金中添加导电性好/活性高的金属元素增加离子/电子的输运性;或调控其结构或形貌增加比表面积/反应活性位点,可以提高其电化学性能。本论文中为了研究电极材料的电化学性能,采用了循环伏安(CV)法和恒流充放电(GCD)法进行测试;为了分析材料的微观形貌,采用了XRD、DSC、SEM、TEM、BET等测试手段;为了研究电极材料中元素的化学结合形态,使用XPS的测试手段。本论文的具体研究内容为:采用简单的一步去合金化方法生成了多级纳米多孔金属/氧化物核壳结构的电极材料,研究了不同的退火温度、KOH溶液浓度以及去合金化时间对材料的微结构、形貌以及电化学性能的影响。本论文采用Al_(82)Ni_6Co_3Y_6Cu_3和Al_(85)Fe_3Co_3Ni_3Y_3Nd_3(原子百分比)非晶合金条带/丝作为前驱体,在KOH水溶液中采用简单的一步去合金化的方法形成含NiCo的多级纳米多孔金属/氧化物核壳结构的材料,通过改变退火温度、KOH溶液的浓度或去合金化时间来调控其微结构。可以在不使用粘结剂的条件下,将这种材料直接作为赝电容器电极材料使用,其比电容最高可达3.35 F/cm~2(1522F/cm~3),是快淬的非晶合金和晶体前驱体的3-10倍。优异的电化学特性可归结为有效的电荷输运和高的活性物质负载量。这些结果表明纳米晶化的非晶合金是很有前景的前驱体,可用作超级电容器的电极材料,表现出优异的储能特性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)》期刊2018-06-01）
陈高[2]（2018）在《基于Cu基非晶合金的纳米多孔结构制备与催化性能研究》一文中研究指出直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)直接使用甲醇水溶液为燃料供给来源,具有低温快速启动、燃料洁净环保、能量转换效率高以及电池结构简单等特点,在便携式电子产品领域具备广阔的应用前景。纳米多孔材料具有高的比表面积以及催化活性,是目前DMFC中Pt基贵金属催化剂的替代材料之一。本文以单辊旋淬法制备的Cu基非晶合金条带为前驱体,采用化学脱合金的方法制备纳米多孔结构。使用X射线衍射仪及微观组织分析表征多孔材料的化学组成和微观结构,分析Cu基非晶合金成分及脱合金工艺参数对多孔结构的影响,并通过循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)和计时电流(Chronoamperometry,CA)法研究多孔结构材料在碱性甲醇溶液中的电催化氧化性能及稳定性。Cu_(37)Zr_(28)Ni_(35)非晶合金条带在HCl溶液中脱合金处理后,合金带表面分布有许多裂纹,没有裂纹区域的表面不均匀地分布少量小尺寸的孔,并且表面部分区域有大块团聚颗粒,腐蚀深度较浅;采用HF溶液脱合金处理后,条带表面形成连续的孔结构,HF溶液更适合作为Cu-Zr-Ni非晶合金脱合金处理的腐蚀溶液。在Cu_(50)Zr_(30)Ni_(20)、Cu_(40)Zr_(30)Ni_(30)、Cu_(35)Zr_(30)Ni_(35)叁种非晶合金中,Cu_(40)Zr_(30)Ni_(30)经HF溶液脱合金处理后对甲醇的电催化活性最高,在1M KOH+1M CH_3OH溶液中甲醇氧化峰的电流密度达到258.2 mA cm~(-2)。Cu-Ti和Cu-Ti-Ni系非晶合金经化学脱合金腐蚀后,均能得到多孔结构,在相同的脱合金工艺下Cu_(66)Ti_(30)Ni_4非晶态合金得到最优的多孔结构,催化性能最优,在1 M KOH和1 M CH_3OH的溶液中的甲醇氧化峰电流密度达到298.2 mA cm~(-2)。随着腐蚀温度的增加,Ti、Ni原子的溶解速率增大,相同时间内腐蚀程度增大,同时铜原子的扩散速率随之增大,导致孔结构的孔径尺寸增大;腐蚀的时间越长,孔径尺寸越大。(Cu_(0.66)Ti_(0.3)Ni_(0.04))_(96)Ag_4非晶条带在H_2SO_4溶液中脱合金处理后,非晶条带已经完全晶化,主要为多孔铜晶体及少量的Ag_2O晶体,在1 M KOH+1 M CH_3OH的溶液中的甲醇氧化峰电流密度达到325.2 mA cm~(-2)。掺杂少量Pt元素增加了合金的耐腐蚀性能,(Cu_(0.66)Ti_(0.3)Ni_(0.04))_(96)Pt_4非晶条带在H_2SO_4溶液中脱合金处理后,表面均匀分布颗粒状物质,腐蚀深度较浅,比表面积小,导致其催化活性降低,在1 M KOH+1 M CH_3OH的溶液中的甲醇氧化峰电流密度为159.3 mA cm~(-2)。(本文来源于《东南大学》期刊2018-04-01）
翁楠[3]（2018）在《铁基非晶纳米晶合金制备纳米多孔结构及其偶氮染料降解性能的研究》一文中研究指出印染工业中偶氮染料的大量排放,导致水资源污染严重。在现有的方法中,零价铁材料降解偶氮染料因为成本低廉、资源丰富、无毒而被广泛利用。但是目前使用的一些零价铁材料易腐蚀会导致其降解速率快速衰退,而限制了零价铁的应用。因此本课题的目的是对零价铁材料进行改性,通过脱合金化制备纳米多孔结构材料,提高比表面积,进而提高其降解速率。据此,本文具体开展了以下工作:(1)采用单铜辊甩带法得到Fe76Si9B10P5非晶合金条带,并通过不同温度(773 K,793 K,813 K和833 K)热处理得到铁基非晶纳米晶条带。在室温298 K下,将不同温度热处理后得到的铁基非晶纳米晶条带在0.05 M H2SO4溶液中进行脱合金化,时间为1 h。研究发现经过脱合金化,样品表面形成了均匀一致的多孔结构,孔径随着热处理温度的上升而增大。(2)研究了脱合金化过程中溶液浓度及脱合金化时间对多孔结构微观形貌的影响,将773 K热处理过后的条带,浸泡在不同浓度的H2SO4溶液中,脱合金的时间为10-60 min,发现随着浓度的上升,得到多孔结构所需的时间越短;随着时间的增加,孔的数最越多。通过SEM观察其微观形貌,并对脱合金化机理进行了探索。(3)研究了多孔粉对偶氮染料的降解行为,并与铁粉和铁基非晶粉进行了对比,紫外可见吸收光谱分析的结果表明,在相同的降解条件下,多孔粉对直接蓝和甲基橙溶液的降解效率优于铁粉和铁基非晶粉。(4)进一步探索了多孔粉降解偶氮染料过程中的降解动力学,探讨多孔粉在降解过程中的褪色机理。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01）
付正容,王修昌,金青林,谭军[4]（2018）在《多孔非晶合金及其复合材料的制备技术研究进展》一文中研究指出多孔非晶合金材料是结合金属泡沫和非晶合金两者的优点发展起来的一类新型结构和/或功能材料,实现了轻质与强韧的完美统一。近年来国内外研究者对多孔非晶合金及其复合材料产生了极大的兴趣,这是因为它们有极优异的物理和化学性能,如高强度、低弹性模量、高的弹性应变和高的耐腐蚀性。简要综述了多孔非晶合金及其复合材料的制备技术研究进展。(本文来源于《材料导报》期刊2018年03期）
李睿[5]（2017）在《基于非晶合金的纳米多孔金属及其复合材料的制备和性能研究》一文中研究指出纳米多孔金属作为一种新兴的纳米材料,它具有高表面积、低密度、高通透性、高导电导热性和孔结构灵活可调等特点,在催化、传感和能源等领域具有广阔的应用前景。目前研究主要针对晶态合金前驱体采用脱合金化方法制备纳米多孔金属,但对非晶合金前驱体制备纳米多孔金属仍缺乏系统、深入的研究。非晶合金具有前驱体相结构单一、无晶体缺陷、成分均匀可调的特征,有利于获得均匀、易于调控的纳米孔结构和性能。鉴于目前鲜有非晶合金前驱体制备纳米多孔银的报道,以及针对非晶合金制备纳米多孔铜、银材料普遍存在的脆性和性能不足的问题,本论文选取银基和铜基非晶合金体系作为前驱体,采用脱合金化法制备出一系列具有优异结构和功能特性的新型纳米多孔金属及其复合材料,并对其微结构演变和性能进行了系统研究。本论文主要涵盖以下内容:(1)基于银基非晶制备纳米多孔银及其表面增强拉曼散射(SERS)性能研究。以Ag-Mg-Ca非晶合金体系作为前驱体,采用化学/电化学脱合金化方法,制备得到一系列微结构可控的叁维均匀纳米多孔银,孔径范围为25～200 nm;系统研究了工艺条件(脱合金化时间、温度、腐蚀液浓度)和非晶成分与纳米多孔微结构之间的内在联系;揭示了非晶合金前驱体孔结构形成机理,发现非晶基体中活泼组元Mg和Ca在腐蚀液中的溶解和Ag原子在非晶基体/腐蚀液界面的表面扩散是决定因素。纳米多孔银韧带的生长手热力学扩散控制,可用晶粒长大模型描述。SERS测量结果表明,纳米多孔银作为拉曼散射基底时,局部增强因子最高为7.59×108,达到了单分子检测水平;孔径尺寸越小,SERS性能越强。(2)纳米多孔银/MnO2复合电极材料的制备及其电容性能研究。采用水合肼还原气氛化学沉积法在纳米多孔银基底上负载MnO2,获得了 Mn02纳米颗粒均匀弥散分布的纳米多孔银/MnO2复合电极材料。电容性能结果显示,在高比表面积的纳米复合结构和高导电性的纳米多孔银基底、集流体的协同作用下,MnO2的比电容高达1088 F/g,达到了理论值的～80%。该纳米复合电极的最高比电容为384 F/g,且循环寿命良好,具有作为电化学超级电容器电极材料的应用潜力。(3)基于Cu-Zr-Al非晶合金制备纳米多孔铜柔性薄膜及其孔结构的调控。在Cu-Zr-Al非晶合金表面采用HF化学脱合金化获得厚度在230 nm～2.2μm可控的均匀叁维纳米多孔铜柔性薄膜,并系统研究了脱合金化工艺参数条件对薄膜厚度及孔结构的影响。结果表明,纳米多孔铜薄膜的韧-脆转变取决于薄膜厚度,当厚度<2.2 μm时,纳米多孔薄膜具有良好的柔性。该柔性薄膜可以解决纯纳米多孔铜材料的脆性问题,有利于纳米多孔铜的进一步功能应用,为制备柔性功能器件提供了可能的材料备选。(4)纳米多孔铜/Cu(OH)2纳米线阵列复合电极材料的制备及其葡萄糖电催化性能。采用(NH4)2S2O8和NaOH混合水溶液对纳米多孔铜薄膜进行快速碱性氧化处理,制备得到具有叁维分层结构的纳米多孔铜/Cu(OH)2纳米线复合材料,用作非酶葡萄糖传感器电极材料时表现出超高的电催化活性,线性响应范围为0.2～9 mM,检测灵敏度为～2.09 mA cm-2·nM-1,检测极限为197 nM(S/N=3),电流响应时间<1s,可用于人体血糖的快速检测。(5)CuO纳米线/纳米多孔Cu2O复合材料的制备和性能研究。对纳米多孔铜薄膜500℃直接热氧化处理,制备得到具有“叁明治”分层结构(两端CuO纳米线结构层以及中间纳米多孔Cu2O层)的纳米复合材料,该复合材料表现出良好的葡萄糖催化氧化活性:线性响应范围为0.1～6 mM,灵敏度达～1.95 mA cm-2·mM-1,检测限低至1μm,在人体血糖检测方面具有较大应用潜力。此外,该材料也可以用于亚甲基蓝染料的氧化降解,可有效克服传统CuO纳米颗粒容易团聚和吸附能力小的缺陷,表现出更强的氧化降解活性和良好的循环稳定性。(本文来源于《北京科技大学》期刊2017-12-12）
马殿国,欧淑丽,王英敏,汤盖邦夫,李艳辉[6]（2017）在《Fe-Pt-B非晶合金脱合金化制备Pt基纳米多孔材料及其性能研究》一文中研究指出纳米多孔金属由叁维双连续的纳米孔隙和韧带组成,兼具纳米材料、多孔材料和金属材料的特性,在催化、传感和驱动等领域具有广阔的应用前景。其中,铂基纳米多孔金属由于其突出的电催化性能有望在燃料电池上实现应用,目前已成为该领域的研究热点之一。脱合金化法是制备纳米多孔金属的有效方法,目前采用的脱合金化前驱体主要集中在连续固溶体合金体系。非晶合金的组织结构均匀、组成元素种类多、成分范围宽,且各组元间存在明显的电化学活性差异,适合作为脱合金化前驱体来制备纳米多孔金属。利用非晶合金脱合金化已经制备出了金基、钯基等纳米多孔金属,但用非晶合金来制备铂基纳米多孔金属的研究甚少。本工作研究了Fe-Pt-B非晶合金脱合金化后的组织结构、成分与形貌特征,并调查了其催化性能与磁性能。分别采用电弧熔炼和单辊甩带法制备母合金锭和非晶合金条带;利用电化学工作站在0.1 mol/L H_2SO_4溶液中对合金条带进行脱合金化制备纳米多孔合金;采用X射线衍射和透射电子显微镜表征脱合金化前后合金样品的组织结构;利用扫描电子显微镜和能谱仪观察纳米多孔合金的形貌并进行成分分析;采用电化学法评价其对甲醇的电催化性能并利用振动样品磁强计测试其磁性能。结果表明,Fe_(60)Pt_(10)B_(30)非晶合金经脱合金化后可形成由面心立方FePt相组成的纳米多孔合金,其中Fe与Pt的含量分别约为35.8 at.%和64.2 at.%。该合金具有叁维双连通的纳米多孔结构,孔径分布均匀,平均孔径大小及孔壁厚度分别为5 nm和7 nm。纳米多孔合金具有优异的甲醇电催化性能,其催化活性和效率均高于商用Pt/C催化剂。该合金还呈现软磁特性,饱和磁化强度为19.09 emu/g。(本文来源于《第十一届中国钢铁年会论文集——S12.非晶合金》期刊2017-11-21）
王本鹏,王鲁,薛云飞,王扬卫,张海峰[7]（2016）在《多孔SiC/Ti非晶合金复合材料的动态压痕响应行为（英文）》一文中研究指出多孔SiC/Ti基非晶合金复合材料作为一种新型的复合材料,在轻质装甲领域具有重要的应用前景。通过对比研究该复合材料在静态和动态加载下的硬度和相应的压痕变形特征,揭示该复合材料的动态响应行为,评估其冲击性能,其中动态硬度采用自主设计的基于分离式霍普金森压杆(SHPB)的改进装置进行测试。研究发现复合材料的动态硬度明显高于静态硬度,其动态脆性参数也明显高于静态脆性参数。该复合材料在静态和动态加载下的变形和断裂特征并无显着差别,均表现为SiC相中形成了大量的裂纹而非晶相发生了剧烈的塑性变形,所不同的仅是动态压痕加载下的变形行为比静态更剧烈。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2016年12期）
王本鹏[8]（2016）在《多孔SiC/Ti基非晶合金复合材料的动态响应行为研究》一文中研究指出尽管陶瓷装甲在抗冲击方面具有明显优势,但其脆性大、韧性低的特点导致其抗多次打击能力严重不足。非晶合金具有高强度、高硬度、高弹性的特点,预期具有优异的抗冲击能力。结合陶瓷和非晶合金的特点,并考虑叁维联通网络结构的复合优势,本文将Ti_(32.8)Zr_(30.2)Ni_(5.3)Cu_9Be_(22.7)非晶合金(Ti基非晶合金)与多孔SiC复合,制备出新型多孔SiC/Ti基非晶合金复合材料,预期在轻质装甲防护领域具有重要的应用前景。本文以Ti基非晶合金作为对比研究对象,重点研究了多孔SiC/Ti基非晶合金复合材料在动态载荷作用下的力学性能和变形断裂特征,以揭示该复合材料两相微观组织结构演化规律和损伤演化过程,评估其抗冲击性能,分析其弹靶作用机理,为该复合材料在冲击服役环境下的应用奠定基础。主要研究结果如下:复合材料两相在叁维空间上连续分布,均匀分布的SiC相可有效抑制非晶相中剪切带的形成,同时,非晶相可有效抑制SiC相中裂纹的萌生与扩展,这种两相相互约束的变形机制,显着提高了复合材料的承载能力。复合材料在准静态与动态轴向压缩加载的应变率范围内均表现为正的应变率效应,然而复合材料的动态压缩强度反而低于准静态压缩强度,在更大的应变率范围内表现为负的应变率效应,这是由于在动态压缩下裂纹不稳定扩展的加剧而引起的。如何限制裂纹的不稳定扩展是提高复合材料动态力学性能的关键。尽管复合材料在动态压缩下的破坏程度比准静态更为剧烈,然而其在两种加载条件下均呈剪切断裂与轴向劈裂的混合断裂模式。复合材料的动态硬度明显高于静态硬度,其动态脆性参数也高于静态。复合材料在静态和动态压痕加载下的变形、断裂特征并无显着差别,均表现为SiC相中形成了大量的裂纹而非晶相中形成了大量的剪切带,最明显的不同在于动态压痕加载下的变形行为比静态更剧烈。复合材料在动态压痕加载下形成叁个不同的变形区,表现为靠近撞击点的剧烈变形区,剧烈变形区下方的放射状裂纹扩展区,以及远离撞击点的轻微变形区。这种变形特征与弹丸撞击下的相似。获得了Ti基非晶合金的关键冲击力学性能参数,其雨贡纽弹性极限(HEL)约为5.34GPa,层裂强度约为3.61GPa,这远远高于传统的轻质晶态金属材料。Ti基非晶合金在弹丸撞击下仍保持完全非晶态结构,并且冲击加载诱导的硬度降幅较低(~8.8%),这为获得具有抗多次打击能力的复合材料奠定了基础。靶试结果表明复合材料可抗3发弹丸打击,表现出优异的抗多次打击能力。首发弹丸打击时,发生了完全的表面驻留。表面驻留中发生的弹丸折断、复合材料弹性变形以及应力波衰减是叁个主要的能量耗散过程。随后的弹丸打击时,表面驻留耗能能力下降,发生了弹丸侵彻复合材料的现象。弹丸的能量耗散不仅包含表面驻留耗能还有复合材料断裂、碎块飞溅以及对弹丸的侵蚀等过程。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-06-01）
刘旭娟,吴玉春,张俊溪[9]（2015）在《多孔非晶合金生物医用材料概述》一文中研究指出综述了近十年来国内外关于多孔非晶合金的研究现状,从非晶材料、制备工艺、孔隙参数及力学性能等方面进行了阐述,初步探讨了多孔非晶合金作为生物医用植入材料的发展前景。(本文来源于《西安航空学院学报》期刊2015年01期）
邓珍[10]（2014）在《纳米多孔非晶合金的制备及其催化性能研究》一文中研究指出纳米多孔金属材料具有大比表面积以及优异的催化性能，在石油化工以及能源领域具有广泛的应用前景。目前，纳米多孔合金材料主要采用去合金化技术制备。然而，对晶态材料而言，其合金元素形成固溶体的范围较小，因此形成的纳米多孔材料种类比较少，多数为贵金属材料(如Au, Pt)，增加了实际工业应用的成本。相比之下，非晶态合金中原子长程无序排列元素成分分布均匀，以亚稳态存在，表面处于活化状态，因而具有异常优异的表面特性,是制备纳米多孔合金的较好的前驱体材料。本文使用感应熔炼、铜模喷铸技术制备了Mg65Cu25Gd10及Pd40Cu30Ni10P20非晶合金条带，采用化学以及电化学去合金化技术制备不同孔径大小的纳米多孔非晶材料。采用X射线衍射仪(XRD)，差示扫描量热仪(DSC)，扫描电子显微镜（SEM）以及能谱分析（EDX），比表面积测量仪（BET），电化学工作站以及高效液相色谱（HPCL）等测试手段对所制备的合金条带微结构及其催化性能进行了系统研究。利用化学去合金化技术，通过调控不同的硫酸溶液浓度以及不同的腐蚀时间制备出不同孔径大小（20,30与50nm）的纳米多孔合金。自由腐蚀后，合金中活性高的Mg和Gd均被腐蚀掉，得到具有双连续通道的纳米多孔铜结构。腐蚀液浓度对纳米孔径的尺寸影响更为显着。纳米多孔非晶条带表现出高的苯酚催化降解性能，20min内对苯酚的降解率达到99%，原始非晶条带降解性能的2-4倍。这得益于纳米多孔合金更大的比表面积。此外，纳米多孔的孔径大小对合金的催化性能有显着影响，虽然孔径尺寸（50nm）较大的样品具有相对较小的比表面积，却表现出更高的催化活性。分析认为这主要是：纳米孔径和润湿性行为对苯酚降解效果都有影响，即孔径较大的样品接触角比较小，表面润湿性使固液接触面积扩大；孔径较大导致反应扩散更为顺利。纳米多孔非晶催化氧化苯酚的最佳反应条件为：H2O2浓度为0.4mol/L；反应温度为60℃。深入探讨了纳米多孔非晶条带对苯酚的降解机理：首先，过氧化氢与纳米多孔材料表面铜原子相互作用产生羟基自由基；然后羟基自由基进攻苯环上电子云密度较大的临对位形成邻苯二酚或对苯二酚，接着这些中间产物被进一步氧化成为苯醌；最后，在羟基自由基作用下进一步形成有机酸，最终被氧化成为CO2和H2O。利用电化学去合金化技术，通过调控腐蚀时间制备出不同孔径大小的纳米多孔Pd40Cu30Ni10P20合金。腐蚀时间比较长时，纳米多孔结构更加均匀。研究了纳米多孔非晶样品在碱性条件下对甲醇的电催化氧化性能。研究结果表明：纳米多孔Pd基非晶材料具有十分优异的甲醇电催化性能。腐蚀时间最长（120min）的样品具有最优性能，其具有最大的电化学活性面积（44.54m2/g）,并且在0.5M KOH+1M CH3OH溶液中对甲醇的电催化氧化性能最好，正向峰电流密度（jf）为178.17mA/cm2，逆向峰电流密度（jb）为34.63mA/cm2，抗CO中毒能力（用jf/jb表征）为5.1。而未经处理的Pd基非晶合金的活性面积为1.86m2/g，jf与jb仅为0.58mA/cm2和0.03mA/cm2。此外，纳米多孔非晶还具有高的稳定性与循环性能，经过5次循环后，其电流密度仅下降6%。因此，这种纳米多孔非晶材料在直接醇类燃料电池电极中具有潜在的应用前景。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01）
多孔非晶合金论文开题报告
（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(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)直接使用甲醇水溶液为燃料供给来源,具有低温快速启动、燃料洁净环保、能量转换效率高以及电池结构简单等特点,在便携式电子产品领域具备广阔的应用前景。纳米多孔材料具有高的比表面积以及催化活性,是目前DMFC中Pt基贵金属催化剂的替代材料之一。本文以单辊旋淬法制备的Cu基非晶合金条带为前驱体,采用化学脱合金的方法制备纳米多孔结构。使用X射线衍射仪及微观组织分析表征多孔材料的化学组成和微观结构,分析Cu基非晶合金成分及脱合金工艺参数对多孔结构的影响,并通过循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)和计时电流(Chronoamperometry,CA)法研究多孔结构材料在碱性甲醇溶液中的电催化氧化性能及稳定性。Cu_(37)Zr_(28)Ni_(35)非晶合金条带在HCl溶液中脱合金处理后,合金带表面分布有许多裂纹,没有裂纹区域的表面不均匀地分布少量小尺寸的孔,并且表面部分区域有大块团聚颗粒,腐蚀深度较浅;采用HF溶液脱合金处理后,条带表面形成连续的孔结构,HF溶液更适合作为Cu-Zr-Ni非晶合金脱合金处理的腐蚀溶液。在Cu_(50)Zr_(30)Ni_(20)、Cu_(40)Zr_(30)Ni_(30)、Cu_(35)Zr_(30)Ni_(35)叁种非晶合金中,Cu_(40)Zr_(30)Ni_(30)经HF溶液脱合金处理后对甲醇的电催化活性最高,在1M KOH+1M CH_3OH溶液中甲醇氧化峰的电流密度达到258.2 mA cm~(-2)。Cu-Ti和Cu-Ti-Ni系非晶合金经化学脱合金腐蚀后,均能得到多孔结构,在相同的脱合金工艺下Cu_(66)Ti_(30)Ni_4非晶态合金得到最优的多孔结构,催化性能最优,在1 M KOH和1 M CH_3OH的溶液中的甲醇氧化峰电流密度达到298.2 mA cm~(-2)。随着腐蚀温度的增加,Ti、Ni原子的溶解速率增大,相同时间内腐蚀程度增大,同时铜原子的扩散速率随之增大,导致孔结构的孔径尺寸增大;腐蚀的时间越长,孔径尺寸越大。(Cu_(0.66)Ti_(0.3)Ni_(0.04))_(96)Ag_4非晶条带在H_2SO_4溶液中脱合金处理后,非晶条带已经完全晶化,主要为多孔铜晶体及少量的Ag_2O晶体,在1 M KOH+1 M CH_3OH的溶液中的甲醇氧化峰电流密度达到325.2 mA cm~(-2)。掺杂少量Pt元素增加了合金的耐腐蚀性能,(Cu_(0.66)Ti_(0.3)Ni_(0.04))_(96)Pt_4非晶条带在H_2SO_4溶液中脱合金处理后,表面均匀分布颗粒状物质,腐蚀深度较浅,比表面积小,导致其催化活性降低,在1 M KOH+1 M CH_3OH的溶液中的甲醇氧化峰电流密度为159.3 mA cm~(-2)。
（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。
多孔非晶合金论文参考文献
[1].姚阿艳.铝基非晶/纳米晶合金去合金化制备纳米多孔电极材料[D].中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所).2018
[2].陈高.基于Cu基非晶合金的纳米多孔结构制备与催化性能研究[D].东南大学.2018
[3].翁楠.铁基非晶纳米晶合金制备纳米多孔结构及其偶氮染料降解性能的研究[D].南京理工大学.2018
[4].付正容,王修昌,金青林,谭军.多孔非晶合金及其复合材料的制备技术研究进展[J].材料导报.2018
[5].李睿.基于非晶合金的纳米多孔金属及其复合材料的制备和性能研究[D].北京科技大学.2017
[6].马殿国,欧淑丽,王英敏,汤盖邦夫,李艳辉.Fe-Pt-B非晶合金脱合金化制备Pt基纳米多孔材料及其性能研究[C].第十一届中国钢铁年会论文集——S12.非晶合金.2017
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