改性殼聚糖金屬螯合物的合成及電催化性能研究.pdf

1、燃料電池以其高效、環(huán)境友好的發(fā)電方式，被譽(yù)為21世紀(jì)的能源技術(shù)。其中，鋁．空氣燃料電池更以燃料鋁來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、儲(chǔ)存、攜帶方便而成為近年的研究熱點(diǎn)。本研究簡(jiǎn)要介紹了鋁．空氣燃料電池、空氣電極和空氣電極催化劑的發(fā)展現(xiàn)狀、進(jìn)展以及存在的主要問(wèn)題。對(duì)2-吡啶甲醛、2-吡咯甲醛改性殼聚糖樹(shù)脂的合成條件進(jìn)行了探討，并用紅外光譜和XPS對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，在不同溫度下對(duì)2。吡啶甲醛改性殼聚糖金屬(Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ))的螯合

2、物和2-吡咯甲醛改性殼聚糖金屬Co(Ⅱ)螯合物進(jìn)行了熱處理，以XPS為主要手段研究了不同熱處理溫度對(duì)金屬螯合物結(jié)構(gòu)的影響，并將它們用做空氣電極氧還原催化劑，通過(guò)測(cè)定空氣電極極化曲線(xiàn)和恒電流放電曲線(xiàn)研究了不同催化劑的催化性能，本論文的主要工作及取得的結(jié)果如下： (1)合成了2-吡啶甲醛、2-吡咯甲醛改性殼聚糖樹(shù)脂，并采用四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)法，確定了2-吡啶甲醛與殼聚糖縮合反應(yīng)的最佳條件：溶脹溫度為65℃，反應(yīng)物配比為1／4，溶液

3、pH值為6，反應(yīng)時(shí)間為12h；通過(guò)條件實(shí)驗(yàn)，確定了2-吡咯甲醛與殼聚糖縮合反應(yīng)的條件：溶脹溫度為65℃，反應(yīng)物配比為1／4，溶液pH值為4.0，反應(yīng)時(shí)間為24h。 (2)合成了2-吡啶甲醛改性殼聚糖金屬(Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ))的螯合物和2-吡咯甲醛改性殼聚糖金屬Co(Ⅱ)螯合物，并研究了介質(zhì)種類(lèi)、介質(zhì)酸度、金屬離子濃度和螯合時(shí)間對(duì)2-吡啶甲醛改性殼聚糖樹(shù)脂螯合金屬離子能力的影響。結(jié)果表明：Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)以N

4、H<,4>NO<,3>為溶劑，pH值分別在約為6和6.5時(shí)螯合能力最佳；Cu(Ⅱ)以CH<,3>COOH-CH<,3>COONa為溶劑，pH值約為6.5時(shí)，螯合效果也最好。并對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了紅外光譜分析。 (3)研究了2-吡啶甲醛改性殼聚糖金屬(Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ))的螯合物和2-吡咯甲醛改性殼聚糖金屬Co(Ⅱ)螯合物對(duì)氧還原反應(yīng)的電催化性能，并研究了催化活性與熱處理溫度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)熱處理使螯合物對(duì)氧還原的催化活性