2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)是燃料電池的一種,由于甲醇來源廣泛、清潔高效、價(jià)格便宜,電池結(jié)構(gòu)簡單、能量密度高等特點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值,成為世界各國爭相研究的焦點(diǎn)。但直接甲醇燃料電池的電催化劑活性不夠高且容易失活,現(xiàn)階段主要以Pt用作直接甲醇燃料電池電催化劑,其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的電催化活性和電化學(xué)穩(wěn)定性,缺點(diǎn)是容易被甲醇氧化中間產(chǎn)物CO等毒化從而失去催化能力,而且價(jià)格昂貴。因此,尋找高催化活性和良好抗CO毒化作用的電催化劑是開發(fā)

2、利用直接甲醇燃料電池的關(guān)鍵問題之一?,F(xiàn)階段研究較多的是Pt基復(fù)合型催化劑,將貴金屬Pt與其它一種或多種金屬或金屬氧化物復(fù)合制備抗CO毒化作用良好的Pt基復(fù)合材料電催化劑是科研人員研究的熱點(diǎn)。本文以Fe3O4納米顆粒作為載體,采用不同催化劑如檸檬酸鈉、抗壞血酸、THPC等制備Au/Fe3O4納米復(fù)合材料,并設(shè)定不同影響因素采用UV-vis、XRD、EDS、TEM等表征手段對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行表征。再采用NaBH4作為還原劑將貴金屬Pt負(fù)載在Au

3、/Fe3O4納米顆粒上形成二元Pt基復(fù)合材料Pt/Au/Fe3O4,所得產(chǎn)物分別采用UV-vis、XRD、XPS、EDS、TEM等進(jìn)行表征,采用循環(huán)伏安法對(duì)其進(jìn)行電化學(xué)表征。得出以下結(jié)論:
   (1)采用直接還原法,以檸檬酸鈉作為還原劑時(shí),檸檬酸鈉在反應(yīng)中即起到Fe3O4以及Au穩(wěn)定劑的作用,又是還原劑。當(dāng)添加的檸檬酸鈉濃度為0.1M時(shí),僅有少量Au納米顆粒負(fù)載到Fe3O4納米顆粒表面,其余都以金溶膠的形式存在;當(dāng)添加的檸檬酸

4、鈉濃度為0.0024M時(shí),負(fù)載到Fe3O4納米顆粒表面的Au納米顆粒明顯增多。
   (2)采用直接還原法,以抗壞血酸作為還原劑時(shí),抗壞血酸起到還原HAuCl4的作用,由于抗壞血酸結(jié)構(gòu)中的羥基能吸附到Fe3O4納米顆粒表面,對(duì)HAuCl4的還原反應(yīng)在Fe3O4納米顆粒表面進(jìn)行,且當(dāng)Fe3O4與HAuCl4的加入摩爾比為1∶2.3時(shí),產(chǎn)物Au/Fe3O4納米顆粒形貌較好。
   (3)采用直接還原法,以四羥甲基氯化磷(TH

5、PC)作為還原劑時(shí),THPC可以還原HAuCl4形成帶負(fù)電荷的THPC-Au納米顆粒,并在庫侖引力的作用下與帶正電荷的Fe3O4納米顆粒生成Au/Fe3O4納米顆粒,當(dāng)溶液pH越低時(shí),THPC-Au納米顆粒在Fe3O4納米顆粒上的負(fù)載量越多,當(dāng)pH達(dá)到2.7時(shí),溶液中Au納米顆?;矩?fù)載到Fe3O4上。
   (4)以THPC和抗壞血酸共同作為還原劑時(shí),采用種子沉淀法,首先THPC對(duì)HAuCl4進(jìn)行還原生成少量帶負(fù)電荷的THPC

6、-Au納米顆粒,并在庫侖引力的作用下與Fe3O4納米顆粒生成Au/Fe3O4顆粒,當(dāng)抗壞血酸加入時(shí),對(duì)溶液中多余的HAuCl4進(jìn)行還原生成在Au/Fe3O4顆粒表面。
   (5)在Pt/Au/Fe3O4納米顆粒中,Au與Pt分別均勻地沉積到了Fe3O4表面。對(duì)納米Pt/Au/Fe3O4復(fù)合材料進(jìn)行循環(huán)伏安掃描,當(dāng)Pt與Au含量摩爾比為2:1時(shí),Pt/Au/Fe3O4作為催化劑催化甲醇活性最佳;正掃描電流峰ip與掃描速率的平方根

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