碳基金屬?gòu)?fù)合電極材料的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、納米復(fù)合材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能和廣闊的應(yīng)用前景,因而為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。納米復(fù)合材料制備技術(shù)的開發(fā),有助于構(gòu)建高性能、低成本的電化學(xué)電極材料。基于金屬電催化小分子機(jī)理的研究,能夠幫助我們深入了解電催化的本質(zhì),有利于指導(dǎo)開發(fā)新一代電化學(xué)功能器件。本論文綜述了電極載體材料的最新研究進(jìn)展；開發(fā)出新的電沉積方法,制備出高性能的電解制氫材料:采用濕法化學(xué)法,制備出介孔碳基金屬Ag復(fù)合電極材料,利用結(jié)構(gòu)表征和電化學(xué)測(cè)試手段,深入了解復(fù)合電極材料的

2、微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能,探討了金屬Ag電催化甲醛的機(jī)理。其主要內(nèi)容如下:
　　 1.浸潤(rùn)電沉積法制備Ni／CMK-3電極復(fù)合材料及其析氫性能的研究。本文介紹了一種新的電沉積方法-浸潤(rùn)電沉積法,成功的將Ni納米顆粒構(gòu)建到介孔碳材料的表面。透射電鏡(TEM)分析表明,電化學(xué)沉積制備的平均粒徑35 nm的Ni納米顆粒均勻的分散在介孔碳材料上。線性掃面(LSV)、交流阻抗(EIS)、塔菲爾(Tafel)測(cè)試手段測(cè)試了Ni／CMK-3復(fù)合電

3、極材料在堿性溶液里的析氫性能,數(shù)據(jù)表明該復(fù)合材料具有較高的電解制氫性能,這主要?dú)w因于電極材料的活性比表面積的增加。這項(xiàng)技術(shù)可廣泛的應(yīng)用于構(gòu)建金屬／CMK-3電極復(fù)合材料,并在其它催化領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　 2.Ag／CMK-3復(fù)合電極材料的制備及其電催化甲醛的性能研究。本文通過以甲醛作為還原劑,濕法還原的方法制備了Ag／CMK-3納米復(fù)合電極材料。采用循環(huán)伏安(CV)、時(shí)間-電流(i-t)電化學(xué)測(cè)試手段研究了Ag／CMK

4、-3電催化甲醛的性能。結(jié)果表明Ag／CMK-3電極峰值電流值為112 mA·cm-2,比Ag／XC-72電極材料高兩倍左右,而Ag在復(fù)合材料的單載量為1μg。時(shí)間電流曲線同樣證實(shí)Ag／CMK-3電極的高電催化甲醛性能。與此同時(shí),本文還討論了碳載體、Ag單載量以及還原劑對(duì)Ag電極復(fù)合材料的電催化甲醛性能的影響.
　　 3.金屬Ag對(duì)甲醛催化機(jī)理的研究。通過設(shè)計(jì)一系列電化學(xué)實(shí)驗(yàn),研究了在酸性、堿性、中性鹽溶液條件下,Ag電極電催化甲