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Pd-TiO_2/Ti和Pt/CNTs燃料电池催化剂研究

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毕业论文范文题目：Pd-TiO_2/Ti和Pt/CNTs燃料电池催化剂研究，论文范文关键词：Pd-TiO_2/Ti和Pt/CNTs燃料电池催化剂研究
Pd-TiO_2/Ti和Pt/CNTs燃料电池催化剂研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高效、洁净等优点,作为绿色环保的氢能电转化设备之一日益受到重视,但因为寿命、成本和效率等诸多问题而尚未得到实际应用。直接甲酸燃料电池(DFAFC)作为PEMFC的一种,以甲酸作燃料的,方便储运,安全性也有很大提高,因而备受科研人员关注。DFAFC至今未能商业化的原因之一是,Pt或PtRu作为阳极催化剂易被甲酸氧化的中间产物CO毒化而引起缓慢的甲酸氧化动力学。主要以铂作为电池的阴极催化剂,成本很高,尽量减少电极单位面积上Pt的使用量,提高Pt（文章此处忽略..）的利用率是当务之急。另外随着电池运行时间的增长阴极催化剂的贵金属会发生团聚,甚至载体也被腐蚀掉,因此催化剂的稳定性也需要进一步加强。本文的第3章和第4章就上述问题进行了相关探讨。(1)采用电化学阳极氧化法在钛片上制备了TiO_2纳米管阵列TiO_2/Ti,通过脉冲电沉积(ED)和磁控溅射-置换法(SD)制备了催化剂Pd-TiO_2/Ti,研究了甲酸在Pd-TiO_2/Ti电极催化下的电化学性能,得出了以下主要结论:①与JMPt/C相比,ED-Pd-TiO_2/Ti催化甲酸氧化的起峰电位要早,峰值（略..）电流相当。②SD-Pd-TiO_2/Ti催化电极对甲酸氧化的催化活性和稳定性均要好于SD-Pd/Ti催化电极。较之于Ti载体,TiO_2/Ti载体能有效地使Pd催化剂均匀地分散,另外,Pd与TiO_2/Ti载体之间存在的相互作用(SMSI),有利于催化剂吸附和电子传输。③SD-Pd-TiO_2/Ti催化甲酸氧化反应的稳定性要好于ED-Pd-TiO_2/Ti,这得益于溅射-置换法制得的催化剂分散均匀,具有更大的活性表面积。(2)采用孔隙率高、比表面积大的多壁碳纳米管作载体,制备了高分散性的（文章此处忽略..）碳纳米管载铂(Pt/CNTs))催化剂,研究它作为燃料电池阴极氧还原催化剂的催化性能,并与商业催化剂(JM-Pt/C)进行比较。采用三种还原剂和三种不同的反应方式制备高分散度和高活性Pt/CNTs催化剂,得出了以下主要结论:①柠檬酸三钠的加入使氯铂酸与柠檬酸根形成络合物,使铂离子在还原过程中不致团聚,从而使最终制得的Pt/CNTs催化剂粒径很小。②通过对几种还原剂和还原方式的探索,得到最优化的的还原方式及具体还原参数:高压反应釜乙二醇160℃还原,PH值为11。③高压反应釜乙二醇还原得到（略..）的Pt/CNTs催化剂分散均匀,粒径均一,约为2.5nm,结合循环伏安曲线得到催化剂的电化学表面积(50.3m2/g)远远大于商业催化剂JM-Pt/C(41.6m~2/g),燃料电池单电池测试效果也好于JM-Pt/C。④本论文的碳纳米管只是进行羧基功能化,初步实验证明巯基化的碳纳米管能够更好的吸附铂离子,具有很好的锚定作用,从而使Pt/CNTs催化剂不易团聚,成为催化性能更加稳定的催化剂。

以上为本篇毕业论文范文Pd-TiO_2/Ti和Pt/CNTs燃料电池催化剂研究的介绍部分。

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