石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究

石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究

ID:23519962

大小:6.04 MB

页数:57页

时间:2018-11-08

石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究_第1页
石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究_第2页
石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究_第3页
石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究_第4页
石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究_第5页
资源描述:

《石墨烯制备及其载铂催化剂性能的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库

1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的

2、复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要石墨烯是一种只有单原子层厚度的二维晶体材料,由碳原子呈蜂窝状晶格结构排列的一种新型碳材料。这一独特的结构赋予它优异的光学、力学、和热学等方面的性能。石墨烯比表面积发达,对于催化剂颗粒分散较好,具有非常稳定的结构,是制备低温燃料电池催化剂优良的载体。本文综合低温热膨胀和化学还原方式制备石墨烯,研究了整个过程中碳材料表面含氧基团的变化情况。分析了铂/石墨烯复合材料制备过程中各影响因素对最终产品的催化性能的影响。本文在Hummer法的基础上稍加改进,制备得到了高度氧化的石

3、墨,通过400ºC低温膨胀除去氧化石墨表面绝大部分含氧基团,获得膨胀石墨,再利用微波加热乙二醇还原法,进一步减少了最终产物石墨烯表面的含氧官能团。并且利用该方法同步还原膨胀石墨和氯铂酸,合成了具有催化性能的铂/石墨烯(Pt/Gr)复合材料,分析了微波加热时间、反应前溶液的pH值、以及乙二醇中水含量对Pt/Gr结构及催化性能的影响。通过循环伏安法对Pt/Gr的电化学性能进行了表征。采用透射电镜和扫描电镜观察了Gr和Pt/Gr的表面结构。研究结果表明,在优化的实验条件下可以得到高负载量高分散性的Pt/Gr纳米复合材料。实验得到的40wt%Pt/Gr的Pt粒子粒径分布在3.0~3.5nm

4、范围内,对氢电极和氧电极反应有高催化活性,可作为质子交换膜燃料电池的电催化剂。关键词:石墨烯铂/石墨烯微波加热低温热膨胀乙二醇还原ABSTRACTGrapheneisakindoftwodimensionalcrystalmaterialswithoneatomthickness.Carbonatomswerearrangedinahoneycomboflatticestructure.Thisuniquestructuregivesitexcellentoptical,mechanical,andthermalproperties.Graphenehasalargesurface

5、area,canwelldispersecatalystparticles,andhasaverystablestructure.Itisexcellentcatalystsupportforlowtemperaturefuelcell.Inthispaper,wecombinethelowtemperaturethermalexpansionandchemicalreductionwaytopreparegraphene,anddoaresearchonthechangebehaviorofoxygengroupsonthesurfaceofcarbonmaterials.Wea

6、lsoanalysistheinfluencefactorsduringthepreparationstepsontheperformanceimpactoftheplatinum/graphene.Inthispaper,weuseanimprovedmethodtopreparethehighlyoxidizedgraphiteoxideonthebasisofHummersmethod.Thenthelowtemperature(400ºC)inflationwasappliedtoremovemostoftheoxygengroupsonthesurfaceofgraphi

7、teoxideandgetexpandedgraphite.Toreducemoreresidualoxygenfunctionalgroups,microwaveheatingethyleneglycolreductionmethodwasused.Wealsopreparedtheplatinum/graphitecompositematerialsbysynchronousreductionofexpandedgraphiteandhexachloroplati

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。