三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的制备及表征

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三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的制备及表征

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毕业论文范文题目：三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的制备及表征，论文范文关键词：三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的制备及表征
三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的制备及表征毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其独特的优点而成为最有希望实现产业化的新型能源技术之一。但其低的散热效率带来的系统复杂性和贵金属催化剂Pt的应用造成的高成本的缺点阻碍了其商业化进程。提高PEMFC的工作温度可以有效简化系统的复杂性,提高氧还原动力学使得非Pt催化剂有望在PEMFC中得到应用；而且,工作温度的提高也（此处忽略..）使得对燃料气体的纯度要求降低进而降低其使用成本。但目前广泛使用的全氟磺酸膜由于其质子传导率强烈依赖水且具有较低的玻璃化转变温度而不能满足高温PEMFC的应用要求,这使得高温质子交换膜的研究迫在眉睫。目前,高温质子交换膜的一个主要研究方向是采用沸点较高的质子溶剂来完成质子的传导。其中,氮杂环类化合物具有与水相似的质（本文此处忽略..）子传导能力且沸点大多高于100℃,是目前研究最为广泛的非水质子溶剂。但这类小分子易随PEMFC工作过程中的水而从膜内流出,不仅导致电导率的下降,而且毒化铂电催化剂,从而使得整个PEMFC的性能发生衰减。基于以上问题,本论文首先合成出钛酸盐纳米管,并将三唑接枝到钛酸盐纳米管上用作高温质子导体,得出以下结论：(1)所合成的钛酸盐（本文此处忽略..）纳米管组成为H2Ti307,内径约为5nm,管壁厚约为1nm,长度在100nm左右,其热稳定性高达268.3℃,可作为高温质子导体的基体材料。根据其微观结构,探讨了钛酸盐纳米管的形成机理和制备优化条件。钛酸盐纳米管的最佳合成条件为150℃下反应48h,且纳米管是在水洗过程中形成的,酸洗不会改变纳米管的形貌,这显示了钛酸盐纳米管用于燃料电池酸性环境中（本文此处忽略..）的可行性。(2)N元素、XPS测试以及固体核磁1H-NMR图谱测试结果均表明三唑已成功接枝到钛酸盐纳米管上。所合成的三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的热分解温度高达314℃,质子传导率在160℃无水条件下达到2.399mScm-1,且有用作高温质予导体的潜力。

以上为本篇毕业论文范文三唑接枝钛酸盐纳米管高温质子导体的制备及表征的介绍部分。

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