pt--sno2c纳米复合催化剂制备及电催化性能研究

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1、北京化。工大学硕士研究生学位论文题目￡l：S坠Qz丝纳苤复金催丝型剑圣日期：二O一四年五月二十七日北京化工大学学位论文原创性声明--丫一砸兰型dSA趔AA㈣㈣㈣㈣㈣㈣本人郑匝声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究T作所取得的成果。除文rfl已经注明引用的内容外，本沦文4i含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做m呕要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识剑本声明的法律结果由本人承担。作者签私：：蟊丝日期：压!也，6，与关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化T大学有关保留

2、和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化1：大学。学校有权保留并向国家有火部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制于段保存、汇编学位论文。水学位沦文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：导师签名：日期：20￡丛，查!三日期：五f丝。《．≥学位论文数据集中图分类号TQl521学科分类号430．55lO论文编号1001020140602密级公开学位授予单位代学位授予单位名10010北京化l+人学码称作者姓名郭壮学号

3、2011200602获学位专业名称材料科学与I‘样获学位专业代码080500课题米源其他研究方向电化学论文题目Pt．Sn02／C纳米复合催化剂制备及电催化。P#能研究直接甲醇燃料电池，超声辅助法，Pt—Sn02纳米复合催化剂，炭微球，电关键词催化论文答辩日期2们4．5．27论文类型应tL}j研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称小作单位’’≯科0K指导教师千峰教授北京化I：人学材料学评阅人1李志林教授北京化T人学材料腐蚀与防护评阅人2古静副教授北京化I‘人学高分f聚合评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席张小岗教授中国入比人学材料学答辩

4、委员1米怀河教授北京化r人学五发材料答辩委员2刘家徉教授北京化I：人学陶瓷及尤机功能材料答辩委员3马兆比副教授北京化．1：人学材料学答辩委员4李敏高I：北京化l：火学材料学答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．廊川研究3．开发研究4．其它二．中幽分类号在《中国幽l；资料分类法》布询。二．学科分类号在中华人l心共和国国家标准(GB／T13745．9)《学科分类。j代码》中布洵。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要Pt—SnOz／C纳米复合催化剂制备及电催化性能研究目前纳米SnO：在直接甲醇燃料电池助催化剂方面的应用得到

5、广泛关注，本论文选用～种新方法一超声辅助法，制备出平均粒径在10nm以下，分散均匀的Sn02／C纳米催化剂，并通过实验参数及条件的分析验证，最终推测出超声辅助法制各优异形貌的炭载纳米SnO：催化剂的形成机理。采用乙二醇还原法在Sn02／C催化剂上成功制备出形貌好，粒径小的Pt—Sn02／C纳米复合催化剂，并对该催化剂进行相关电化学电催化性能表征，包括酸性体系下活性比表面积测试，氧气还原电催化反应，甲醇氧化电催化反应以及CO脱除实验。结果表明，Pt—Sn02／C纳米复合催化剂较P比催化剂具有更高的活性比表面积，对氧气还原电催化反应动力学过程

6、解析得出，该催化剂经历4电子反应步骤，较Pt／C催化剂具有更高的电催化活性，在甲醇氧化性能测试和CO脱除实验中，Pt—Sn02／C纳米复合催化剂表现出最高的峰电流密度，更加稳定的催化性能以及较负的CO氧化电位，总体而言，Pt．Sn02／C纳米复合催化剂的催化活性高，电催化性能优异。本论文还利用炭微球与石墨化炭微球作为载体制备Pt—Sn02纳米复合催化剂。利用超声辅助法和乙二醇还原法制备出Pt，Sn02／炭微球复合纳米催化剂，该催化剂纳米粒子均匀分散在原始炭微球表面，粒北京化工大学硕士学位论文径在5～lOnm之间：采用石墨化炭微球作为载体，

7、通过对石墨化炭微球不同酸化条件的处理以及负载SnO：溶剂体系的调整，制备出负载形貌优异的Sn02／石墨化炭微球催化剂，最终通过乙二醇还原法制备出Pt．Sn02／石墨化炭微球复合纳米催化剂。通过对两种炭微球制备的催化剂进行电化学催化性能测试得出，两种催化剂都以接近四电子反应途径进行氧气还原反应，较Pt／炭微球催化剂，具有更低的H：02产率；两种催化剂由于纳米Sn02的加入，甲醇氧化电催化活性以及稳定性都得到大大增强，可见纳米Sn02作为助催化剂对Pt／C催化剂的电催化性能增强作用明显。关键词：直接甲醇燃料电池，超声辅助法，Pt—Sn02纳米

8、复合催化剂，炭微球，电催化摘要PREn蛔亡ATIONANDELeCTROCHEMICALPERFORMANCEOFPt—Sn02／CNANOCOMPOSITECATAIYSTABSTRACTS