碳包覆鎳-氧化鎳電催化劑的制備與性能研究.pdf

1、乙醇是典型的綠色環(huán)保型資源，具有易儲(chǔ)存、較高的能量密度、易生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，因此制備高效率的乙醇氧化催化劑是當(dāng)代研究的熱點(diǎn)之一。本論文中采用了兩組不同的原材料，通過(guò)設(shè)計(jì)和調(diào)控反應(yīng)條件制備了兩種不同形貌的碳包覆鎳/氧化鎳催化劑，系統(tǒng)地對(duì)它們催化乙醇的性能進(jìn)行了研究與分析。
　　1.以葡萄糖和乙酸鎳為原料，通過(guò)二次煅燒法制備了Ni/NiO-C催化劑。催化劑的粒子被完好的包裹在由葡萄糖經(jīng)高溫處理后形成的碳基底中，其NiO與碳的含量可

2、以通過(guò)改變氧化溫度來(lái)調(diào)節(jié)。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，催化劑的性能隨著晶體NiO含量的增加而增強(qiáng)，并且碳基底也有很重要的作用。在所有的催化劑中，Ni/NiO-C3的比表面積最大(99.69m2g-1)，而且它的電流密度最高(134.6mA cm-2)，這得益于Ni/NiO-C3中的晶體NiO和碳基底之間的協(xié)同作用。此外，Ni/NiO-C3對(duì)乙醇的反應(yīng)機(jī)理在低濃度和低掃速條件下是擴(kuò)散控制的，在0.69～40.17mM乙醇溶液中的電流密度與乙醇濃度

3、有很好的線性關(guān)系，隨著乙醇濃度和掃速的上升反應(yīng)機(jī)理變?yōu)殡娮愚D(zhuǎn)移控制。Ni/NiO-C3的反應(yīng)穩(wěn)定性也非常好，在O.1M乙醇溶液中反應(yīng)3600s后電流密度的衰減率為0.1％;在0.5M乙醇溶液中循環(huán)500圈后電流密度的衰減率為11.6％，催化劑中的晶體NiO很穩(wěn)定，在循環(huán)測(cè)試后仍然存在。
　　2.以蔗糖和氯化鎳為原料，通過(guò)二次煅燒法制備了Ni/NiO/C納米棒催化劑。結(jié)果顯示，由于原料的改變，催化劑粒子的形貌也不相同，而且晶體NiO