检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

含过渡金属化合物用于电催化肼氧化

含过渡金属化合物用于电催化肼氧化

作者：孙洁青岛大学

学位级别：硕士

燃料电池领域对于环境保护,可持续能源的发展具有重要意义。以肼作为燃料电池原料具有很多优点,比如易于运输和储存、理论电动势高等,直接肼燃料电池中肼的电氧化是必不可少的,但目前广泛应用的大多为贵金属催化剂,高昂的价格和有限的... 详细信息

燃料电池领域对于环境保护,可持续能源的发展具有重要意义。以肼作为燃料电池原料具有很多优点,比如易于运输和储存、理论电动势高等,直接肼燃料电池中肼的电氧化是必不可少的,但目前广泛应用的大多为贵金属催化剂,高昂的价格和有限的储存量严重阻碍了其大规模应用,因此开发活性高且价格低廉的催化剂成为研究热点。受过渡金属硫化物在肼氧化反应中的优异性能启发,首先通过密度泛函理论计算比较了Fe S和FeS的催化性能,在所有可能活性位点中确定Fe中心为催化位点。由于铁硫配位数的不同,Fe S上脱氢步骤的自由能远小于FeS,这使得Fe S的催化性能明显优于FeS。因此,通过一步水热法制备了Fe S微球作为一种更有效的肼氧化电催化剂。在含100 m M肼和1 M KOH的电解液中,Fe S的起始氧化电位为0.22 V,峰值电流密度为16 m A cm,肼氧化产生N的过程稳定,法拉第效率高(3.5 e/NH)。单原子催化剂因其显著的催化作用和最大的原子利用率而在催化领域引起了广泛的关注。负载原子分散的碳基催化剂可以提供高效和高活性的表面位置,实现可持续和良性的催化转化。利用二维材料具有面积大,活性位点多等优点,以多巴胺为原料采用搅拌法合成聚多巴胺(PDA)进一步通过高温退火法(800摄氏度)制备了铁原子分散的氮掺杂类石墨烯纳米片(Fe-PDA 800)作为肼氧化的电催化剂。利用二维碳材料优异导电性能以及电催化过程中稳定性作为催化剂的基底,负载分散的铁原子,实现了优异的Hz OR活性。合成的Fe-PDA 800催化剂,在p H 14的电解液中时起始电位为0.20 V,峰值电流密度为15.5 m A cm,并且具有出色电催化反应稳定性,产生N的过程为扩散控制不可逆过程。

关键词：电催化肼氧化过渡金属硫化物单原子

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Pd修饰的钛电极制备及肼的电氧化

电池工业 2011年第3期16卷 149-152页

作者：于文强易清风湖南冷水江市安全生产监督管理局湖南冷水江417500 湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

采用水热法制备了钯纳米颗粒修饰的钛电极(Pd/Ti)。扫描电镜测试表明钯颗粒在钛基体表面构成三维多孔结构。运用循环伏安,电位阶跃和交流阻抗等电化学技术研究了碱性介质中,肼在Pd/Ti电极上的电氧化行为。循环伏安谱图显示,肼在Pd/Ti上... 详细信息

采用水热法制备了钯纳米颗粒修饰的钛电极(Pd/Ti)。扫描电镜测试表明钯颗粒在钛基体表面构成三维多孔结构。运用循环伏安,电位阶跃和交流阻抗等电化学技术研究了碱性介质中,肼在Pd/Ti电极上的电氧化行为。循环伏安谱图显示,肼在Pd/Ti上的起始氧化电位在-0.90 V左右,肼浓度为40 mmol/L时氧化电流密度可达到205.93 mA/cm2。电位阶跃测试结果表明Pd/Ti电极对肼的电化学氧化具有良好的稳定性。同时利用交流阻抗技术研究了不同极化电位条件下肼在Pd/Ti上的电氧化反应。实验结果表明钯纳米颗粒修饰钛电极对肼氧化具有良好的电催化活性,这种新型钛电极(Pd/Ti)有望作为肼燃料电池的阳极材料。

关键词： Pd纳米颗粒燃料电池肼氧化电氧化

Pd纳米颗粒修饰钛电极的制备及对肼的电氧化

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Pd纳米颗粒修饰钛电极的制备及对肼的电氧化

构筑富含阳离子缺陷的贫P-Ni_(2)P和富P-CoP_(3)异质结用于增强尿素/肼电催化氧化反应

第二十八届全国化学与物理电源学术年会

作者：于文强牛风娟易清风湖南科技大学化学化工学院

采用水热法在钛基体上制备了具有纳米多孔结构、尺寸为200nm左右的Pd颗粒。电化学研究研究表明,这种纳米钯修饰钛电极对肼氧化具有优异的电催化活性,有望作为肼燃料电池的阳极材料。

关键词： Pd纳米颗粒燃料电池肼氧化电氧化

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

物理化学学报 2024年第6期40卷 63-66页

作者：谭雯娟叶勇孙秀娟刘备周佳佳廖海龙吴秀琳丁锐刘恩辉高平湘潭大学化学学院环境友好与利用教育部重点实验室湖南湘潭411105

废水中存在的肼和尿素会对环境造成严重污染。利用电化学氧化技术处理含肼和尿素的废水,既可以有效处理废水,实现氮循环,又能将肼和尿素作为新型燃料,有助于新能源的发展。然而,目前实现肼氧化(HzOR)和尿素氧化(UOR)的电化学技术仍存在... 详细信息

废水中存在的肼和尿素会对环境造成严重污染。利用电化学氧化技术处理含肼和尿素的废水,既可以有效处理废水,实现氮循环,又能将肼和尿素作为新型燃料,有助于新能源的发展。然而,目前实现肼氧化(HzOR)和尿素氧化(UOR)的电化学技术仍存在挑战。因此,开发低成本、高效且稳定性好的电催化剂是实现这一技术的先决条件。在本文中,我们采用水热-碱刻蚀-磷化的三步方法,制备了一种富含阳离子缺陷的双金属磷化物Ni_(2)P/CoP_(3)催化剂(简称Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)),并将其应用于肼氧化和尿素氧化。该催化剂由贫磷的Ni_(2)P和富磷的CoP_(3)两种不同性质的磷化物组成。CoP_(3)中富集的磷含有大量的负电荷,有利于吸附带正电荷的中间物种;而Ni_(2)P中磷含量较少,金属含量高,具有良好的导电性,可以确保快速的反应动力学。通过物理表征和电化学测试,证实了Ni_(2)P/CoP_(3)的成功合成和其独特的电子结构。电子顺磁测试(EPR)证明了阳离子空位的存在,大量的阳离子空位缺陷有助于增加活性位点的数量,从而提升催化性能。因此,该催化剂在肼氧化和尿素氧化方面表现出色。仅需-47 mV(HzOR)和1.311 V(UOR)的电位即可产生10 mA·cm^(-2)的电流密度。Tafel斜率分别为54.3 mV·dec^(-1)(HzOR)和37.24 mV·dec^(-1)(UOR)。Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)在HzOR和UOR方面的性能远优于单独的Ni_(2)P和CoP_(3),也优于未经碱刻蚀的镍钴磷化物。基于以上的测试结果,我们将Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)催化剂应用于直接肼燃料电池(DHzFC)和直接尿素-双氧水燃料电池(DUHPFC)的阳极,测试表明DHzFC和DUHPFC的最大功率密度分别为229.01和16.22mW·cm^(-2)。更为重要的是,DHzFC和DUHPFC能够稳定工作24 h,性能几乎不衰退。此外,Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)材料还可应用于自制的锌-肼燃料电池,并展示出良好的实际应用潜力。综上所述,本研究通过一系列方法制备了Ni_(2)P/CoP_(3)-Zn^(vac)催化剂,该催化剂在肼氧化和尿素氧化方面具有优异性能。这项工作为设计高效且稳定性好的肼氧化和尿素氧化电催化剂提供了新的思路。

关键词： Ni_(2)P/CoP_(3)异质结阳离子空位缺陷碱刻蚀肼氧化尿素氧化

维普期刊数据库

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电氧化肼负载型镍硼及镍磷催化剂的研制

电氧化肼负载型镍硼及镍磷催化剂的研制

作者：文晓平华南理工大学

学位级别：硕士

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。直接肼燃料电池(Direct hydrazine fuel cells,DHFCs)因具有理论输出电压高(1.56 V)、能量密度高(5.40kWh·kg)、反应产物不污染环境等优点有望在移动/便携式电源应用。... 详细信息

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。直接肼燃料电池(Direct hydrazine fuel cells,DHFCs)因具有理论输出电压高(1.56 V)、能量密度高(5.40kWh·kg)、反应产物不污染环境等优点有望在移动/便携式电源应用。研发低成本、高活性、良好稳定性的阳极催化剂是推进DHFC商业化应用的关键。本文以DHFC阳极催化剂为研究内容,采用不同的化学合成方法制备出低成本高效负载型Ni-B和Ni-P催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子谱(XPS)等表征技术,对催化剂的形貌和结构进行了分析,同时通过循环伏安、线性扫描、计时电流等电化学方法测量催化剂催化活性及稳定性,以建立催化剂结构和性能的关系。论文所取得的研究成果为DHFC的商业化应用奠定了实验和理论基础,本论文主要研究内容如下:1.采用化学镀在泡沫镍表面生成由平均尺寸为380 nm密集堆垛小球,以制备负载型Ni-B催化剂。通过XRD和选区电子衍射分析得出该催化剂是由非晶和纳米晶组成。Ni-B催化剂用于NH电催化氧化展现出了良好的循环稳定性。在30 C电催化0.10 M NH,其起始电位为-0.09 V,在电位为0.30 V(相对于可逆氢电极)时,电流密度达到340 mA·cm。相比于已报道的多数DHFC阳极催化剂,该催化活性处于领先水平。此外研究发现适当提高反应温度、水合肼和氢氧化钠的浓度有利于对肼的电催化氧化。依据与Ni/泡沫镍活性对比和XPS分析催化剂表面元素价态结果,得出电催化性能提高可能是因为掺杂B元素调节了Ni电子结构,进而提高了其本征活性。2.以泡沫镍为载体,先水热制备具有纳米片层结构Ni(OH)前驱体,再磷化制备出一种负载型Ni-P催化剂。通过XRD和选区电子衍射分析得出Ni-P催化剂是由NiP和NiP二相组成。在碱性条件下,研究其电催化氧化NH反应的性能,该催化剂对NH电化学氧化表现出优异的活性和耐久性。在同样电位下,Ni-P催化剂活性超过Ni-B催化剂,但其起始电位更正。结合理论和实验,对其催化机理进行了初步探讨。电催化性能提高同样可能是因为掺杂P元素调节了Ni电子结构,进而提高了其本征活性。

关键词： Ni-B催化剂 Ni-P催化剂肼氧化燃料电池电催化

基于电化学方法的Fe、Mo基纳米材料的合成与应用研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电化学方法的Fe、Mo基纳米材料的合成与应用研究

作者：李杨青岛大学

学位级别：硕士

过渡金属基纳米材料因优异的催化活性、低成本、高效益而备受关注。作为生命体微量元素的Fe、Mo,因环境友好性和良好的生物相容性被研究者广泛制成Fe基、Mo基纳米材料应用于仿生催化、电催化等领域。目前虽然在纳米材料的制备方法上取... 详细信息

过渡金属基纳米材料因优异的催化活性、低成本、高效益而备受关注。作为生命体微量元素的Fe、Mo,因环境友好性和良好的生物相容性被研究者广泛制成Fe基、Mo基纳米材料应用于仿生催化、电催化等领域。目前虽然在纳米材料的制备方法上取得了一定的成就,但简单、高效、低成本的合成方法仍然值得探究。本文通过电化学方法合成了氮掺杂石墨碳包覆碳化铁纳米材料(FeC/N-C)、二硫化钼(MoS)量子点(QDs)和纳米片并探究其在纳米酶促进体内伤口治疗、光致发光(PL)成像方面的应用潜力。此外,还通过无模板溶剂热法制备得到硫掺杂氧化钼(S-MoO)纳米片并探究其在电催化肼氧化反应方面的性能。具体包括以下内容:一、采用电化学法制备了一种具有高效过氧化物酶(peroxidase,POD)模拟活性的FeC/N-C纳米酶。其中,FeSO/组氨酸(His)混合物和石墨棒分别作为电解液和阳极电极。FeC/N-C的生成得益于His衍生的碳纳米点(CNDs)与铁离子之间的特异性亲和作用。FeC/N-C纳米酶可使过氧化氢(HO)分解出具有强氧化能力的羟基自由基(·OH),其广谱抗菌活性高于单独的HO。利用FeC/N-C纳米酶的POD模拟活性有效促进小鼠细菌感染后的伤口愈合。二、采用双极性电极(BPE)电化学法,分别以磷酸缓冲液和MoS粉末为电解液和前驱体制备出MoS QDs。研究相应的副产物沉淀,其中观察到MoS纳米片。通过一系列表征,提出了通过BPE电化学策略制备MoS QDs和纳米片的机理。MoSQDs的PL量子产率为13.9%,平均尺寸为4.4±0.2 nm。其优异的PL性能、低细胞毒性和良好的水分散性特点为PL染色和成像领域提供了广阔的应用前景。得到的含有纳米片的副产物表现出优异的EMW吸收性能,间接证明了BPE过程中产生的缺陷和相位变化。三、以四硫代钼酸铵((NH)MoS)为前驱体,乙醇/水溶液为反应液,通过一步无模板溶剂热反应巧妙地设计出原位硫掺杂的氧化钼(S-MoOx)纳米片催化剂。在1.0 M KOH/0.1 M肼(NH)电解液中,S-MoO的起始电位为0.5 V vs.可逆氢电极电势(RHE),展现出比相同方法合成出的MoO优异的电催化肼氧化性能。本文主要以过渡金属Fe、Mo基材料为对象,采用电化学和溶剂热法得到纳米酶催化抑菌材料、荧光染料和肼氧化电催化剂。丰富了仿生催化、电催化剂种类,为抗生素耐药性、电解水制氢整体效率低下等现实问题的解决提供新的方法。

关键词：过渡金属基纳米材料电化学纳米酶肼氧化

贵金属/石墨烯纳米复合物制备及催化性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

贵金属/石墨烯纳米复合物制备及催化性能研究

作者：高学庆陕西师范大学

学位级别：硕士

石墨烯,作为一种优良的载体材料,同贵金属纳米粒子之间有较强的相互作用,能够显著提高贵金属纳米粒子的催化性能和利用率。究其原因,是石墨烯超大表面积有效地降低了贵金属纳米粒子的粒径,石墨烯-贵金属纳米粒子之间的相互作用改变贵金... 详细信息

石墨烯,作为一种优良的载体材料,同贵金属纳米粒子之间有较强的相互作用,能够显著提高贵金属纳米粒子的催化性能和利用率。究其原因,是石墨烯超大表面积有效地降低了贵金属纳米粒子的粒径,石墨烯-贵金属纳米粒子之间的相互作用改变贵金属纳米粒子的电子结构。与非负载的贵金属纳米复合物相比,贵金属/石墨烯纳米复合物对许多重要的电化学反应,如乙醇氧化反应、甲醇氧化反应、乙二醇氧化反应及氧还原反应,均显示增强的电催化活性和稳定性。在贵金属/石墨烯纳米复合物的制备过程中,常用修饰剂来抑制石墨烯邻近片层间由于范德华力所引起的团聚和堆积。我们研究发现,修饰剂的分子量影响催化剂的催化性能,分子量大的修饰剂会限制电解质溶液与贵金属纳米粒子表面的接触。所以,在制备贵金属/石墨烯纳米复合物的过程中,我们选用分子量小的修饰剂。本文主要探讨了几种贵金属/石墨烯纳米复合物的可控制备方法及其在催化方面的应用。主要研究内容如下：1.通过一种简单的非共价方法,即利用1-丙基磺酸-3-甲基咪唑氯盐([PrSO3HMIm]Cl)和氧化石墨烯(GO)之间的π-π堆积作用,将磺酸基团修饰于GO表面。磺酸基团功能化氧化石墨烯(GO-SO3H)复合物通过X-射线光电子能谱,紫外-可见吸收光谱和Zeta电位分析等各种物理方法详细表征。所制备的GO-SO3H复合物进一步作为载体材料,在PdCl2的缓慢水解过程中来固定PdO·H2O纳米粒子。磺酸功能化还原氧化石墨烯负载钯纳米粒子(Pd/RGO-SO3H)复合物通过用NaBH4同时还原PdOH2O和GO-SO3H制得。通过透射电子显微镜可以观察到,Pd纳米粒子在RGO-SO3H表面上具有良好的分散性。与未功能化的Pd/RGO复合物相比较,所制备的Pd/RGO-SO3H复合物对甲酸氧化反应具有较高的电催化活性和更好的稳定性。2.制备了盐酸胍功能化的GO复合物和膦酸功能化的Pt纳米线(Pt-NWs)复合物。基于自组装和NaBH4的还原,成功获得了还原氧化石墨烯(RGO)负载Pt-NWs的复合物(Pt-NWs/RGO)。对制备得到的纳米复合物通过各种物理化学方法进行了详细的特征分析,如透射电子显微镜,X-射线光电子能谱,X-射线衍射和元素面扫描分析等。物理表征结果显示盐酸胍功能化的GO对Pt-NWs/RGO复合物的生成起关键作用。电化学测试显示Pt-NWs的膦酸功能化和RGO的引入都有助于提高Pt-NWs/RGO复合物对肼氧化反应的电催化性能。3.基于氨基功能化金纳米粒子(Au-NP@NH2)和膦酸功能化石墨烯纳米片(G-PO3H2)之间的强静电作用和/或者氢键相互作用,我们用自组装的方法制备了金纳米粒子负载膦酸功能化石墨烯(Au-NP/G)复合物。Au-NP@NH2、G-PO3H2和Au-NP/G复合物的物理化学性质用X-射线衍射,X-射线光电子能谱,紫外-可见吸收光谱,透射电子显微镜和Zeta电位分析仪等多种方法来表征。实验结果表明：石墨烯纳米片的膦酸功能化是制备高质量Au-NP/G复合物的关键。我们制备的Au-NP/G复合物对降解对硝基苯酚表现出优异的催化活性,这归因于Au-NP的氨基功能化和高导电性大比表面积石墨烯的引入。

关键词：石墨烯贵金属纳米粒子甲酸氧化肼氧化对硝基苯酚还原

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

三维多孔Pd基催化剂制备及其电催化性能

三维多孔Pd基催化剂制备及其电催化性能

作者：张露南京师范大学

学位级别：硕士

由纳米球、纳米线、纳米棒等初级结构单元构成的Pd基贵金属纳米粒子聚集体因其独特的结构特性(较多的纳米孔洞、较大的比表面积、三维互联结构等),对燃料分子(H2、HCOOH、C2H5OH等)显示出优异的电催化活性和稳定性。本论文合成了具有特... 详细信息

由纳米球、纳米线、纳米棒等初级结构单元构成的Pd基贵金属纳米粒子聚集体因其独特的结构特性(较多的纳米孔洞、较大的比表面积、三维互联结构等),对燃料分子(H2、HCOOH、C2H5OH等)显示出优异的电催化活性和稳定性。本论文合成了具有特殊三维网络结构和凝胶固体属性的多核金属聚合物K2PdCl4/K3Co(CN)6氰胶。该氰胶中多金属实现了原子层次上的均一分布,同时其自身特殊的内联属性可抑制还原过程中的布朗运动,从而有利于三维均相合金纳米粒子的形成。以氰胶为前驱体,我们制备得到不同结构的Pd基纳米聚集体,并研究了其对甲酸以及水合肼的电催化性能。主要研究内容如下：1、以K2PdCl4和K3Co(CN)6为反应前驱体,经由配位取代制备得到了无机聚合物K2PdCl4/K3Co(CN)6氰胶。采用红外光谱(FT-IR),紫外光谱(UV-vis),热重分析(TG)、透射电子显微镜(TEM)等分析技术对K2PdCl4/K3Co(CN)6氰胶的组成、结构进行分析。一定温度下对氰胶进行加热,最终获得其对应的类普鲁士物沉淀PdHCC,研究发现PdHCC对碱金属阳离子(Na+、K+、Cs+等)具有一定的离子选择性,且其对H202也具有一定的催化还原活性。2、以NaBH4为还原剂,K2PdCl4/K3Co(CN)6氰胶为前驱体,液相还原制备得到具有高合金化的三维多孔结构的Pd-Co合金催化剂(Pd-Co ANAs)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、能量散射谱(EDS)、TEM等分析手段来表征产物的形貌、结构。和单组分Pd纳米粒子相比,制备得到的Pd-Co ANAs对甲酸氧化(FAOR)展现了优异的电催化活性、稳定性及CO抗毒化力,这正是因为Pd-Co ANAs具有独特的三维网状结构、丰富的原子缺陷及有效的Pd电子结构变化。3、以N2H4·H2O为还原剂,K2PdCl4/K3Co(CN)6氰胶为前驱体,液相还原制备得到具有三维结构的高分散的Pd纳米枝聚集体(Pd-NDAs)。通过TEM、XPS、 XRD、EDS、N2吸脱附测试(SADI)等分析手段来表征产物的形貌、结构。研究表明Pd-NDAs具有三维多孔结构,是由Pd纳米枝团簇相互连接而成的。由于其较小的粒子粒径和相互连接的结构,Pd-NDAs对甲酸氧化展现了优异的电催化活性和稳定性。4、以NaH2PO2/NaBH4混合溶液为还原剂,K2PdCl4/K3Co(CN)6氰胶为前驱体,一步还原制备得到Pd-Co-P三元合金纳米网催化剂(Pd-Co-PTANNs).通过SEM、TEM、XPS、XRD、EDS、Zeta电位等分析手段来表征产物的形貌、结构。测试结果表明P的引入可以有效的调控Pd-Co-P TANNs的几何结构、电子结构及其表面结构。与Pd-Co合金相比,Pd-Co-P TANNs对水合肼的催化氧化展现出较高的电催化活性及稳定性。这项工作表明Pd-Co-P TANNs确实是一种值得期待的水合肼电催化剂。

关键词：氰胶化学还原法 Pd基电催化剂甲酸氧化肼氧化

Ag/Ni foam电极的制备及其电催化性能的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

黑龙江科学 2017年第18期8卷 6-7,13页

作者：刘冉余艳哈尔滨学院化学系哈尔滨150086

本文利用恒电流电沉积法直接将银粒子沉积到泡沫镍(Ni foam)基体表面,制得Ag/Ni foam电极,同时研究了Ag/Ni foam电极催化肼电氧化性能。结果表明,在含有20.0 mmol·L^(-1)肼的1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,Ag/Ni foam电极上肼的氧化峰电位... 详细信息

本文利用恒电流电沉积法直接将银粒子沉积到泡沫镍(Ni foam)基体表面,制得Ag/Ni foam电极,同时研究了Ag/Ni foam电极催化肼电氧化性能。结果表明,在含有20.0 mmol·L^(-1)肼的1.0 mol·L^(-1)KOH溶液中,Ag/Ni foam电极上肼的氧化峰电位为-0.34 V,氧化峰电流密度可达46 mA·cm^(-2)。

关键词：肼氧化银电极恒电流法 Ag/Ni foam电极催化性能