銀基生物碳復(fù)合材料在電催化中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，能源短缺已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)面對(duì)的重要問(wèn)題之一。石油、煤和天然氣等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量有限，燃燒后對(duì)環(huán)境造成很大的污染。因此，開(kāi)發(fā)高能量密度，對(duì)環(huán)境污染小的新型能源成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。
　　金屬-空氣電池具有能量效率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，成為了新能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。目前，最常用的是商業(yè)鉑碳催化劑。但是由于貴金屬鉑的儲(chǔ)量很少，價(jià)格昂貴，穩(wěn)定性比較差，是燃料電池和金屬-空氣電池規(guī)?；瘧?yīng)用的最

2、大阻礙。金屬-生物碳復(fù)合材料具有高的氧還原催化活性、堿性溶液中穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，通常被用來(lái)替代貴重金屬催化劑。因此，本文將生物碳與金屬?gòu)?fù)合作為催化劑材料，改善了物質(zhì)和離子傳導(dǎo)性能，提高其導(dǎo)電性，且生物碳和金屬具有協(xié)同效應(yīng)，大大提高了其催化活性，主要內(nèi)容如下：
　　（1）以硝酸銀和豆?jié){為原料，采用水熱法、生物碳自還原和高溫退火法成功制備出銀-豆?jié){碳復(fù)合材料。隨后用氫氧化鉀對(duì)其進(jìn)行活化，進(jìn)一步提高其電催化性能。經(jīng)過(guò)電化學(xué)測(cè)試，當(dāng)AgNO3的

3、添加量為0.1M（10ml），退火溫度為900℃時(shí)，樣品與KOH質(zhì)量比為1：4，制備出的納米催化劑C-N/Ag-900-K有著良好的電催化氧還原活性和鋅-空氣電池放電性能，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4，是典型的四電子反應(yīng)過(guò)程，接近于商業(yè)鉑碳催化劑，且穩(wěn)定性和抗甲醇性能明顯好于商業(yè)鉑碳催化劑。
　?。?）以硝酸銀和鹵蟲(chóng)卵殼為原料，采用水熱法，生物碳自還原和高溫退火法成功制備出銀-鹵蟲(chóng)卵殼碳復(fù)合材料。隨后用氫氧化鉀對(duì)其進(jìn)行活化，進(jìn)一步提高其電催化性