用生物质制备氮、磷、铁共掺杂纳米多孔碳

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1、＇ｔｉ＊ｖｒ－名５７学校代码：１的．：．密级．保密期限：ｙ告ｔ乂爹硕±学位论文＇＾，ｉ．■．＞＇‘．：，ｆ＇占；咕．＞’用生物质制备氮、磯、铁共渗杂纳米多孔碳＊－－Ｐ－Ｎａ凸ｄＦｅｃｏｄｏｅｄｎａｎｏｏｒｏｕｓｃａｒｂｏ凸＇，ｐｐ’，＼ｄｅｒ＊ｉｖｅｄｆｉｏｍｌａｎｔｂｉｏｍａｓｓｐ＇＇‘．ｒｔ－－－］．．ｉ学号Ｃ１４２０１０６４姓名宛伟－级学科化学工程与技术

2、二级学科应用化学指导教师陈平完成时间２０１７年５月＼Ｉ■ｉ＼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王作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的她方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，化不包含为获得安徵大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我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谢意．＞／《学位论文作者签養：妃你签字曰游：知７年月ｒ曰学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者完全了解安徽大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和滋盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行栓ｋ索，可乂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：：导师签《＂＇签字日期：＞口年＾月５日签字日期：。如２！年《月＾日］摘要碱性介质中氧化还原电催化剂对于电化学装置如燃料电池和金属空气电池至关重要。这里，我们用简单

4、的方法将可回收利用的生物质玉米须制备成氮、磯和铁惨杂纳米多孔碳催化剂。玉米须是一种廉价、可回收的植物生物质，为开发低成本、高产率的傕化剂提供了良好的基础。与２０％Ｐｔ／Ｃ催化剂相比，我们制备的典型产物表现出相当高的催化活性、、稳定性好耐碱性介质中甲醇的中毒，起始电位和半峰电位比２－ｉ２０％Ｐｔ／Ｃ催化剂髙３０ｍＶ和２６ｍＶ。典型产物具有髙的比表面积（１０３８．９ｍ）ｇ－３ｉ一和孔体积（０．８３ｃｍ）ＯＲＲ催化剂之ｇ，是目前最好的。一金属－空气电池由于其能量密度髙、功率密度髙Ｗ

5、及安全性高，是种前途很广的能源设备。巧由于其含量丰富、成本低廉Ｗ及对环境无污染，所是金属空一气电池阳极材料的首选之。然而偉－空气电池的电池性能在很大程度上受到空）－气电极的限制，其中氧还原反应过程（ＯＲＲ很慢。所Ｗ发展髙性能的巧空电池的空气电极催化剂。因此添加某些过渡金属（氧还原反应过程）是非常重要的（例如铁和钻）的氮渗杂碳材解可Ｗ大大促进氧化还原活性。氮、磯和铁等元素的渗杂碳催化剂也显示出了优异的ＯＲＲ催化性能－－－化。在锋空电池中ＮＰＦｅ催Ｐ－剂比ｔ／Ｃ表现出更商的电压和更髙的比容量

6、，所Ｗ它可能会替代Ｐｔ／Ｃ在锋空电池中的应用。－：关键词纳米多化碳；待空气电池；玉米须；氧化还原反应；电催化剂ＩＡｂｓｔｒａｃｔＥｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｔｈｅｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｉｎａｌｋａｌｉｎｅｍｅｄｉ狂ａｒｅｃｒｕｃｉａｌｉｎｆｕｅｅ－ｉｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｓｓｕｃｈａｓｌｃｅｌｌｓａｎｄｍｔａｌａｒｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ｈｅｒｅｗｅｆｉｒｓｔｒｅｏｒｔ，ｐｔｈｅＮＰａｎｄ

7、Ｆｅｄｏｅｄｎａｎｏｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｃａｔａｌｓｔｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅｃｃｌａｂｌｅｌａｎｔ，ｐｐｙｙｐｂｉｏｍａｓｓｃｏｍｓｉ化ｕｓｉｎｇａｓｉｍｌｅａｐｒｏａｃｈ．ｐｐＣｏｍｓｉｌｋｉｓａｃｈｅａｐａｎｄｒｅｃｃｌａｂｌｅｌａｎｔｂｉｏｍａｓｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｏｆｆｅｒａｏｏｄｂａｓｉｓｙｐｇｆｏｒｈｅｄｅｖｅ－ｔｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｗｉｔｈｌｏｗｃｏ巧ａｎｄｈｉｇｈｙｉｅｌｄ

8、ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｔｉｃａｌｒｏｄｕｃｔｂｙｗｅｒｅａｒｅｄｅｘｈｉｂｉｔｓｔｈｅｒｅｍａｒｋａｂｌｈｉｈｅｒＯＲＲａｃｔｉｖｉｔ，ｓｕｅｒｉｏｒｙｐｐｐｐｙｇｙｐｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄ化ｌｅｒａｎｃｅ化ｍｅｔｈａｎｏｌｐｏｉｓｏｎｉｎｇｅｆｅｃｔｓｉｎａｌｋａｌｉｎｅｍｅ化泣ｔｈａｎｔｈｅ