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ag-cu纳米催化剂的制备及其锌空气电池的研究

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Ag-Cu纳米催化剂的制备及其锌空气电池的研究

作者：靳亚超西北工业大学

学位级别：硕士

金属空气电池作为一种高效、洁净的新能源技术,受到了越来越多的关注。氧还原反应电催化剂的研究则一直是金属空气电池研究的热点问题。为了提高氧还原反应的催化活性、增加催化剂的稳定性、降低催化剂的成本,ag基催化剂的研究具有非常... 详细信息

金属空气电池作为一种高效、洁净的新能源技术,受到了越来越多的关注。氧还原反应电催化剂的研究则一直是金属空气电池研究的热点问题。为了提高氧还原反应的催化活性、增加催化剂的稳定性、降低催化剂的成本,ag基催化剂的研究具有非常重要的意义。本论文主要的研究内容为ag-cu纳米催化剂的催化活性。论文中分别采用伽尔瓦尼置换反应和电化学沉积法制备ag-cu双金属纳米枝晶和ag-cu纳米合金。电化学方法测试了ag-cu催化剂对氧还原反应的催化活性,并结合物理表征研究了ag-cu纳米催化剂提高氧还原反应催化活性的机制。论文的主要实验结论如下:(1)伽尔瓦尼置换反应制备ag-cu催化剂。ag-cu催化剂直接负载在泡沫镍集流极上,形成无碳、无粘接剂的催化剂层。该ag-cu催化剂具有枝晶状形貌,并且为ag,cu两相分离的双金属纳米材料。制备过程中,前驱体溶液cuSO和agNO的浓度对ag-cu纳米材料的形貌有较大影响。经实验证明,在0.3 M cuSO溶液中置换2 h,再在10 mM agNO溶液中置换120 s的条件下,ag-cu纳米材料为多层结构且枝晶形貌生长完整。电化学测试表明ag-cu双金属纳米催化剂催化氧还原的过程为4e路径。催化活性是纯ag催化剂的2倍。以无碳、无粘接剂的ag-cu双金属纳米枝晶催化剂作为空气阴极,一次锌空气电池在20mA cm电流密度下的放电电压为1.11 V。电池比容量和比功率密度分别为572mAh g和641 mWh g。可充锌空气电池的往复循环效率为53.9%。(2)电化学沉积法制备具有部分固溶的ag-cu纳米合金催化剂。通过改变前驱体溶液中ag与cu离子的摩尔比,制备了不同cu含量的ag-cu纳米合金。通过氧还原活性的测试结果,得出提高ag-cu纳米合金催化活性的有效cu含量为17%-40%。ag-cu纳米合金的催化活性为纯ag的2.5倍。合金化后的ag-cu纳米材料具有较高的抗氧化性。以无碳、无粘接剂的ag-cu纳米合金催化剂作为空气阴极,一次锌空气电池在20 mA cm电流密度下的放电电压为1.18 V。可充锌空气电池的往复循环效率为56.4%。且ag-cu纳米合金在锌空气电池中具有较好的抗CO中毒性。

关键词： ag-cu 催化剂氧还原反应锌空气电池

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ag-cu二元合金固相区的相平衡计算

吉林大学自然科学学报 1991年第3期 55-58页

作者：郑伟涛吉林大学材料科学系

本文在贵金属位能函数理论基础上,应用平均原子模型,给出了二元ag-cu合金的位能函数表达式,并结合Kikuchi的集团变分方法(CVM)及相平衡条件,对ag-cu合金固相区的相平衡进行了计算,计算结果与实验相图相符合,最后对结果进行了讨论。

关键词：合金 ag-cu 固相区相平衡相图

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ag-cu双金属纳米团簇的研究进展

材料科学 2023年第5期13卷 426-437页

作者：袁江陆田凡武汉工程大学化学与环境工程学院绿色化工过程教育部重点省重点实验室新型反应器与绿色化学工艺湖北省重点实验室湖北武汉

金属纳米团簇作为连接金属有机配合物与金属纳米颗粒之间的桥梁,由于在原子级别上精确的结构与独特的理化性质,在近几十年中受到了越来越多研究者的关注。杂原子掺杂制备合金纳米团簇不仅是扩展团簇结构组成的有效方法,同时也是实现团... 详细信息

金属纳米团簇作为连接金属有机配合物与金属纳米颗粒之间的桥梁,由于在原子级别上精确的结构与独特的理化性质,在近几十年中受到了越来越多研究者的关注。杂原子掺杂制备合金纳米团簇不仅是扩展团簇结构组成的有效方法,同时也是实现团簇功能化的一种有效策略。本文主要介绍了ag-cu双金属纳米团簇的合成以及在催化应用中的研究进展,最后对ag-cu双金属纳米团簇的研究中所存在的问题进行了总结,对未来的发展进行了展望。

关键词： ag-cu 双金属纳米团簇

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ag-cu复合材料界面结构和强度的研究

金属学报 1983年第5期 46-52页

作者：王志兴赖祖涵刘国禄魏海荣东北工学院

热压ag-cu复合材料的界面层两侧各为含ag的cu基固溶体和含cu的ag基固溶体。界面两侧的结合是固溶体间的金属结合,界面强度比纯ag的强度略高,而比纯cu的强度低。本文用X射线方法测定界面层晶格参数,用拉仲方法测定界面强度,并用Seah的准... 详细信息

热压ag-cu复合材料的界面层两侧各为含ag的cu基固溶体和含cu的ag基固溶体。界面两侧的结合是固溶体间的金属结合,界面强度比纯ag的强度略高,而比纯cu的强度低。本文用X射线方法测定界面层晶格参数,用拉仲方法测定界面强度,并用Seah的准化学方法计算界面强度,与实验结果一致。研究结果表明,采用热压工艺制备ag-cu复合材料可以实现ag-cu的牢固结合。

关键词： ag-cu 复合材料界面 cu

ag-cu合金中微量Pb、Sb、Bi的石墨炉原子吸收光谱测定

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分析试验室 1986年第8期 4-7页

作者：张泰松北京有色金属研究总院

本方法采用石墨炉原子吸光谱测定ag-cu合金中微量Pb、Sb和Bi。试样经硝酸溶解和用水稀释后直接测定。为了消除ag对Pb的干扰使用了斜坡升温原子化。

关键词：原子化石墨炉原子吸收光谱 ag-cu 基体元素 Pb Bi cu Sb

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ag-cu复合材料过渡层组织结构的观测

仪表材料 1986年第4期 252-254页

作者：徐振声郭起志东北工学院

一、前言使用ag-cu复合材料制造精密仪器仪表的电触点零件,可节省大量的ag,因而具有重大的经济意义。但是否能够保证可靠使用,则需要进行全面研究,而研究过渡层的组织结构,对研制、生产和使用该复合材料均有参考价值。本工作通过光学显... 详细信息

一、前言使用ag-cu复合材料制造精密仪器仪表的电触点零件,可节省大量的ag,因而具有重大的经济意义。但是否能够保证可靠使用,则需要进行全面研究,而研究过渡层的组织结构,对研制、生产和使用该复合材料均有参考价值。本工作通过光学显微镜、扫描电镜以及X光结构分析,对ag-cu复合材料过渡层的组织结构进行了较细致的观测,得到该材料过渡层的组织结构属于固溶体型。

关键词：过渡层地层 ag-cu cu 复合材料