本文主要研究内容
作者刘留（2019）在《生物质基碳材料的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出：贵金属铂基催化剂由于成本高,严重阻碍了燃料电池的应用推广,针对这一问题,本论文以廉价生物质作为热解前体,通过简单,绿色的制备过程,合成了一系列杂原子掺杂碳基氧还原催化剂。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）和比表面积测试（BET）等手段对制备的材料进行了表征。此外,通过电化学测试的方法,对制备的材料进行电化学性能表征。（1）以生物质香蒲作为前驱体,采用氯化锌盐封的方法制备了系列氮掺杂碳材料,通过SEM、XRD、XPS和BET等手段对得到的材料进行了表征,结果发现,盐封法不仅可以提高材料的氮掺杂量,还可以显著提高吡啶氮含量。当盐封比(mZnCl2:mTOP)为8时,材料具有高的比表面积(967.18m2g-1)、高的氮掺杂量（4.92 at%）和高的吡啶氮含量（45.82%）。通过使用RDE和RRDE对催化剂的氧还原反应性能进行评估,结果表明当氯化锌和香蒲质量比(mZnCl2:mTOP)为8时,所制备的材料在碱性（0.1 M KOH）、酸性（0.1 M HClO4）和中性（0.05 M PBS）溶液中,均具有优异的ORR催化性能,同时材料也表现出好的稳定性和抗甲醇性能。（2）以废弃猕猴桃果皮为热解前体,采用氯化锌为盐封剂,通过简单的一步法热解制备了氮掺杂多孔碳材料。借助SEM、XRD、XPS和BET等表征手段对得到的材料进行了分析,结果表明,采用氯化锌盐封固氮具有普适性,并且材料的孔结构、氮的掺杂类型及水平可以通过调节ZnCl2的比例来控制,当氯化锌和果皮质量比为7时(mZnCl2:mMHT),催化剂的比表面积为1484.40 m2g-1,氮含量可达4.21 at%,并且吡啶氮占比为32%。采用RDE和RRDE测试催化剂的氧还原性能,结果表明在0.1 M KOH溶液中,催化剂MC7的起始电位为0.968 V,半波电位为0.836 V,接近于商业20 wt%Pt/C催化剂的氧还原性能,在电化学循环稳定性和抗甲醇性能方面表现出比商业Pt/C催化剂更优异的性能,为替代商业Pt/C催化剂的制备提供了思路,同时这一材料还可以应用于电化学传感器方向,具有非常大的应用价值。（3）以废弃猕猴桃果皮为原料,以氢氧化钾为活化剂,制备了杂原子掺杂多孔碳。通过SEM、XPS、XRD、Raman和BET等手段对制备的材料进行了表征,结果表明,采用果皮预碳化、活化的方法可以得到N、O、S杂原子原位共掺杂多孔碳。经过氢氧化钾活化后,碳材料的比表面积大幅增加,比表面积最高可达1698.6 m2g-1。在碱性条件下,对ORR反应过程中,MHTC-3表现出良好的电催化剂性能(Eonset为0.952 V,E1/2为0.756 V);同时在三电极体系下对制备的碳材料的超级电容器性能进行了评价,在氢氧化钾与猕猴桃果皮质量比1:3时,电极材料具有最佳的超电性能,在扫描速率为5 mV s-1时材料的比电容为221.1 F g-1,同时材料具有良好的倍率性能和循环稳定性。
Abstract
gui jin shu bo ji cui hua ji you yu cheng ben gao ,yan chong zu ai le ran liao dian chi de ying yong tui an ,zhen dui zhe yi wen ti ,ben lun wen yi lian jia sheng wu zhi zuo wei re jie qian ti ,tong guo jian chan ,lu se de zhi bei guo cheng ,ge cheng le yi ji lie za yuan zi can za tan ji yang hai yuan cui hua ji 。cai yong sao miao dian zi xian wei jing （SEM）、Xshe xian guang dian zi neng pu （XPS）、Xshe xian yan she （XRD）、la man guang pu （Raman）he bi biao mian ji ce shi （BET）deng shou duan dui zhi bei de cai liao jin hang le biao zheng 。ci wai ,tong guo dian hua xue ce shi de fang fa ,dui zhi bei de cai liao jin hang dian hua xue xing neng biao zheng 。（1）yi sheng wu zhi xiang pu zuo wei qian qu ti ,cai yong lv hua xin yan feng de fang fa zhi bei le ji lie dan can za tan cai liao ,tong guo SEM、XRD、XPShe BETdeng shou duan dui de dao de cai liao jin hang le biao zheng ,jie guo fa xian ,yan feng fa bu jin ke yi di gao cai liao de dan can za liang ,hai ke yi xian zhe di gao bi ding dan han liang 。dang yan feng bi (mZnCl2:mTOP)wei 8shi ,cai liao ju you gao de bi biao mian ji (967.18m2g-1)、gao de dan can za liang （4.92 at%）he gao de bi ding dan han liang （45.82%）。tong guo shi yong RDEhe RRDEdui cui hua ji de yang hai yuan fan ying xing neng jin hang ping gu ,jie guo biao ming dang lv hua xin he xiang pu zhi liang bi (mZnCl2:mTOP)wei 8shi ,suo zhi bei de cai liao zai jian xing （0.1 M KOH）、suan xing （0.1 M HClO4）he zhong xing （0.05 M PBS）rong ye zhong ,jun ju you you yi de ORRcui hua xing neng ,tong shi cai liao ye biao xian chu hao de wen ding xing he kang jia chun xing neng 。（2）yi fei qi mi hou tao guo pi wei re jie qian ti ,cai yong lv hua xin wei yan feng ji ,tong guo jian chan de yi bu fa re jie zhi bei le dan can za duo kong tan cai liao 。jie zhu SEM、XRD、XPShe BETdeng biao zheng shou duan dui de dao de cai liao jin hang le fen xi ,jie guo biao ming ,cai yong lv hua xin yan feng gu dan ju you pu kuo xing ,bing ju cai liao de kong jie gou 、dan de can za lei xing ji shui ping ke yi tong guo diao jie ZnCl2de bi li lai kong zhi ,dang lv hua xin he guo pi zhi liang bi wei 7shi (mZnCl2:mMHT),cui hua ji de bi biao mian ji wei 1484.40 m2g-1,dan han liang ke da 4.21 at%,bing ju bi ding dan zhan bi wei 32%。cai yong RDEhe RRDEce shi cui hua ji de yang hai yuan xing neng ,jie guo biao ming zai 0.1 M KOHrong ye zhong ,cui hua ji MC7de qi shi dian wei wei 0.968 V,ban bo dian wei wei 0.836 V,jie jin yu shang ye 20 wt%Pt/Ccui hua ji de yang hai yuan xing neng ,zai dian hua xue xun huan wen ding xing he kang jia chun xing neng fang mian biao xian chu bi shang ye Pt/Ccui hua ji geng you yi de xing neng ,wei ti dai shang ye Pt/Ccui hua ji de zhi bei di gong le sai lu ,tong shi zhe yi cai liao hai ke yi ying yong yu dian hua xue chuan gan qi fang xiang ,ju you fei chang da de ying yong jia zhi 。（3）yi fei qi mi hou tao guo pi wei yuan liao ,yi qing yang hua jia wei huo hua ji ,zhi bei le za yuan zi can za duo kong tan 。tong guo SEM、XPS、XRD、Ramanhe BETdeng shou duan dui zhi bei de cai liao jin hang le biao zheng ,jie guo biao ming ,cai yong guo pi yu tan hua 、huo hua de fang fa ke yi de dao N、O、Sza yuan zi yuan wei gong can za duo kong tan 。jing guo qing yang hua jia huo hua hou ,tan cai liao de bi biao mian ji da fu zeng jia ,bi biao mian ji zui gao ke da 1698.6 m2g-1。zai jian xing tiao jian xia ,dui ORRfan ying guo cheng zhong ,MHTC-3biao xian chu liang hao de dian cui hua ji xing neng (Eonsetwei 0.952 V,E1/2wei 0.756 V);tong shi zai san dian ji ti ji xia dui zhi bei de tan cai liao de chao ji dian rong qi xing neng jin hang le ping jia ,zai qing yang hua jia yu mi hou tao guo pi zhi liang bi 1:3shi ,dian ji cai liao ju you zui jia de chao dian xing neng ,zai sao miao su lv wei 5 mV s-1shi cai liao de bi dian rong wei 221.1 F g-1,tong shi cai liao ju you liang hao de bei lv xing neng he xun huan wen ding xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自石河子大学的刘留，发表于刊物石河子大学2019-09-26论文，是一篇关于生物质论文,模板法论文,多孔碳材料论文,电催化论文,氧还原反应论文,石河子大学2019-09-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自石河子大学2019-09-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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