氧催化还原论文-李从文

氧催化还原论文-李从文

导读:本文包含了氧催化还原论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:石墨烯,纳米复合材料,氧还原,电催化

氧催化还原论文文献综述

李从文[1](2017)在《钴、铁金属氧化物/石墨烯纳米材料的制备及氧催化还原性能研究》一文中研究指出燃料电池在当今社会的发展中占据着重要的地位。以铂(Pt)为主的贵金属材料是燃料电池阴极上氧催化还原反应(ORR)理想的催化剂。但是由于贵金属高昂的价格和稀有的存储量限制了其作为催化剂的应用。因此为了克服缓慢的氧催化还原(ORR)反应过程,开发低成本、耐用、高效催化剂替代昂贵的稀有贵金属(如Pt、Au、Pd)催化剂是很有必要的。本论文以石墨烯为基底,在多层石墨烯上负载钴、铁金属氧化物制备纳米复合材料,并对纳米材料微观结构和电化学性能的表征。论文采用水热合成法制备了钴氧化物/多层石墨烯复合材料,研究了不同钴前驱体添加量对钴氧化物/石墨烯纳米材料性能的影响。对样品进行的微结构表征表明随着钴反应前驱体的增加,在石墨烯表面获得了不同分布密度和形貌的Co3O4纳米颗粒,Co3O4纳米颗粒的粒径大小在4nm左右。对样品的氧催化还原性能进行的测试表明当四氧化叁钴加入量为99.9mg时,其氧催化还原能力最强,样品的起始电压为-0.18V(vs Ag/AgCl),电子转移数可以达到3.87,已接近铂纳米颗粒。论文采用水热合成法制备了铁氧化物/多层石墨烯复合材料。研究了不同铁前驱体添加量对铁氧化物/石墨烯纳米材料性能的影响。对样品进行的微观结构的表征表明随着铁反应前驱体的增加,在石墨烯表明获得了不同分布密度和形貌的铁氧化物纳米颗粒铁氧化物纳米颗粒的粒径大小为5nm。对样品进行的氧催化还原性能测试结果表明:当氯化亚铁加入量为60mg时,样品的氧催化还原能力最强。样品的起始电压为-0.31V(vs Ag/AgCl)。电子转移数可以达到3.79。论文采用水热法制备了钴铁双金属氧化物/多层石墨烯纳米复合材料,研究了在不同反应时间对钴铁双金属氧化物/石墨烯纳米材料性能的影响。制备得到的纳米复合材料为多层石墨烯和钴铁纳米颗粒两种物质,复合材料的结构为片层石墨烯和金属纳米颗粒。当反应时间为1小时时为片层的钴铁双金属氧化物,平均的片层厚度为8nm。随着反应时间的增加,在片层的周围会出现颗粒状的氧化物。通过对样品进行电化学测试得到如下结论:反应时间为10小时时,样品的起始电压为-0.38V(vs Ag/AgCl),氧还原过程中的电子转移数3.85。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2017-03-01)

雷新有,左国防,张建斌,李志锋[2](2016)在《石墨烯/金属氮杂环纳米复合材料在燃料电池分子氧催化还原反应中的应用研究》一文中研究指出石墨烯具有良好的电子传导性、巨大的表面积、稳定的化学和机械稳定性等,在分子氧催化还原(ORR)反应中可以有效地改进催化剂的催化活性,是过渡金属大环催化剂新的基底材料。对石墨烯支持的非贵金属氮杂环复合材料在ORR催化反应中的应用以及影响催化O_2活性的因素进行了讨论。重点讨论了卟啉和酞菁中心金属核,Co和Fe,以及卟啉和酞菁作为N的前驱体对ORR电催化活性的影响,并展望了非贵金属氧还原催化剂在燃料电池中的研究发展方向。(本文来源于《材料导报》期刊2016年07期)

王贵欣,赵强,黄艺芬,官鹏,闫康平[3](2012)在《层级结构碳纳米管/孔碳复合物的制备与氧催化还原活性研究》一文中研究指出层级纳米结构材料具有可利用比表面积高、孔结构分布合理且相互连通、电子和离子传输特性好等优点,在能量储存与转换领域备受关注[1,2]。碳材料具有化学性质稳定、电子结构独特、质轻、耐蚀、环境兼容性好等优点,广泛用作能源材料[3,4],而且也是目前发展的一类重要的非金属催化剂[5],在烷烃分解、氢生产、醇或酸氧化、燃料电池空气或氧电极等方面应用前景广阔。本文以天然气为原料采用化学气相沉积法制备了碳纳米管CNTs,与由椰壳制备的高比表面积中孔活性炭(2000m2/g,中孔含量为80%)在乙醇溶液中超声处理5min,分散均匀并烘干后在管式炉中经CO2活化和石墨化处理后得到层级结构的CNTs/孔碳复合物,孔径具有3.2和30nm的双孔隙分布结构。将制备的复合物与10wt.%的PTFE乳液充分混合后涂覆于镍网上,用作酸性溶液和锂空电池阴极的氧还原催化剂,用循环伏安法、线性伏安法、Tafel曲线、恒流充放电法和电化学阻抗谱等研究了其对O2的电催化性能。图1为该复合物的孔尺寸分布曲线、酸性溶液中的循环伏安曲线和电化学阻抗谱曲线。与单纯的碳纳米管电极相比,复合物电极的氧还原峰电位正移了300mV,电极反应阻抗较低,表明电催化活性得到了提高。以该复合物为阴极、金属锂为阳极、1.0M双叁氟甲烷磺酰亚胺锂为电解液组装成的模拟锂空电池在10mAcm-2的电流密度下的放电容量达到3100mAhg-1(以碳重量计),循环5次后,容量仍能保持初始放电容量的68%,优于单一的碳纳米管和活性炭电极及目前报道的商业炭黑。总之,采用容易方法制备的层级纳米结构碳纳米管/孔碳复合物在水性体系和有机体系都显示出良好的电催化活性。(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集》期刊2012-04-13)

蔡进军[4](2006)在《含氧催化还原脱硫中自由基作用效果研究》一文中研究指出直接将烟道气中的SO_2还原为单质硫是目前烟道气脱硫的研究热点,但是烟道气中的O_2给还原脱硫造成很大障碍,因此必须弄清楚O_2对还原反应的作用及对催化剂的影响,并且找出一种有效的消除O_2这种影响的方法。还原反应所需的还原剂也是制约还原脱硫的一个重要因素,寻找来源经济的还原剂也是本论文研究的重点之一。首先,利用硫化钙钛矿LaCoO_3催化剂在含氧的条件下考察了CO催化还原SO_2的活性及催化剂的变化情况。利用丙酮热裂解产生的自由基与还原脱硫催化剂联合作用,在含氧条件下得到了很好的脱硫效果。并且利用真空紫外光源光解CO_2得到了还原性气体CO。经过研究发现:LaCoO_3钙钛矿催化剂硫化后形成硫化物相(La_2O_2S和CoS)作为还原脱硫的活性相,氧会逐渐使活性相转化为硫酸盐和氧化物而失去活性,再生能使CoO重新转化为CoS,但是不能恢复含氧脱硫活性,说明CoS没有抗氧脱硫能力,而没有被恢复的La_2O_2S有一定的抗氧能力;丙酮在热裂解时会产生大量CH_3自由基,能和O_2迅速反应而除去O_2,且丙酮的裂解不影响SO_2,所以丙酮热裂解与还原脱硫催化剂联合作用能长时间高效的脱除SO_2,且实践证明联合反应对催化剂的状态没有明显的影响;用氮气作为工作气体的真空紫外光源能将CO_2光解出还原性气体CO,CH_4(CH_3)的加入能大大促进CO_2的解离,提高CO的收率。通过本论文的讨论可以得出结论:硫化的钙钛矿催化剂在含氧时其活性相会被逐渐转化为硫酸盐和氧化物而失去活性,而有一定抗氧能力的活性相不能再生;CH_3自由基能够在含氧烟道气中有效的去除O_2而不影响CO催化还原脱硫效果,并且CH_3自由基能极大的促进CO_2真空紫外光解为CO的效率。(本文来源于《天津大学》期刊2006-01-01)

氧催化还原论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

石墨烯具有良好的电子传导性、巨大的表面积、稳定的化学和机械稳定性等,在分子氧催化还原(ORR)反应中可以有效地改进催化剂的催化活性,是过渡金属大环催化剂新的基底材料。对石墨烯支持的非贵金属氮杂环复合材料在ORR催化反应中的应用以及影响催化O_2活性的因素进行了讨论。重点讨论了卟啉和酞菁中心金属核,Co和Fe,以及卟啉和酞菁作为N的前驱体对ORR电催化活性的影响,并展望了非贵金属氧还原催化剂在燃料电池中的研究发展方向。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

氧催化还原论文参考文献

[1].李从文.钴、铁金属氧化物/石墨烯纳米材料的制备及氧催化还原性能研究[D].杭州电子科技大学.2017

[2].雷新有,左国防,张建斌,李志锋.石墨烯/金属氮杂环纳米复合材料在燃料电池分子氧催化还原反应中的应用研究[J].材料导报.2016

[3].王贵欣,赵强,黄艺芬,官鹏,闫康平.层级结构碳纳米管/孔碳复合物的制备与氧催化还原活性研究[C].中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集.2012

[4].蔡进军.含氧催化还原脱硫中自由基作用效果研究[D].天津大学.2006

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