几种高效且稳定的超小和超薄纳米电催化剂的设计、合成及性能研究

发布时间：2025-04-22 22:35

　　超小和超薄纳米电催化剂的催化活性位点通常比其相应的块体材料多,故而此类纳米电催化剂呈现出优越的电催化活性。但是,超小和超薄纳米材料的比表面能大,易团聚,很难分散均匀,导致其部分活性位点被掩盖。此外,此类材料在强酸和强碱中易发生溶解,而致其催化活性组分损失严重。因此,设计合成稳定且高效的超小和超薄纳米电催化剂成为当前电催化领域研究的热点之一。基于此,本论文设计、合成了下述三种该类纳米电催化剂,并研究了其相应的电催化活性和稳定性:1、超薄碳片负载超小Rh纳米粒子（Rh/C纳米片）催化剂。通过在惰性气氛中煅烧Na₂SO₄颗粒和油酸铑的混合物获得Rh/C纳米片催化剂。其中Na₂SO₄起着模板的作用,防止Rh和碳烧结成大块的颗粒。无机盐可通过水洗去除,高效洁净。油酸铑同时提供铑源和碳源,获得的Rh纳米粒子的平均粒径为1.6 nm,超薄碳片的厚度为1～2 nm。Rh纳米粒子超小的尺寸产生了大量的催化活性位点,实验发现,该Rh/C纳米片催化剂与商用Pt/C性能相当,但显著优于商用Rh/C。研究发现,超薄碳片载体可以...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电催化剂概述
    1.3 高效和稳定的纳米电催化剂
    1.4 研究思路及内容
    参考文献
第二章 超薄碳片负载超小Rh纳米粒子及氧还原性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料制备
        2.2.2 电化学测试
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 超薄碳片负载超小Rh纳米粒子形貌与结构表征
        2.3.2 超薄碳片负载超小Rh纳米粒子氧还原性能研究
        2.3.3 超薄碳片负载超小Rh纳米粒子加氢性能研究
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 碳布上原位生长超薄α-Ni(OH)₂纳米片及催化尿素氧化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料制备
        3.2.2 电化学测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 碳布上原位生长超薄α-Ni(OH)₂纳米片形貌与结构表征
        3.3.2 碳布上原位生长超薄α-Ni(OH)₂纳米片的尿素氧化性能研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 超小FeP纳米粒子构建的多孔超级结构微球及析氢性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料制备
        4.2.2 电化学测试
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 超小FeP纳米粒子构建的多孔超级结构微球形貌与结构表征
        4.3.2 超小FeP纳米粒子构建的多孔超级结构微球析氢性能研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
攻读博士学位期间取得的科研成果
作者简介
附录



本文编号：4040815