不同氨基酸對鈀納米晶的形成及電催化性能的影響.pdf

1、燃料電池就是一種能夠適應未來能源需求和環(huán)境保護要求的理想能源。它具有高效、安全、環(huán)境友好、易操作等其他能量發(fā)生裝置不可比擬的優(yōu)越性。已經(jīng)在交通、航天等多個領域展開了應用。但是，目前仍然有一些因素制約著燃料電池的發(fā)展，首當其沖的要數(shù)燃料電池中的貴金屬催化劑。其昂貴的價格制約了燃料電池的發(fā)展。因此，降低催化劑成本，提高催化劑的利用率，尋找替代催化劑成為該領域研究的熱點。碳納米管以其獨特的表面結構，良好的導電性和穩(wěn)定性使其可以作為良好的催化劑

2、載體。然而，碳納米管的化學惰性使其不易于金屬的負載，為此，我們需要選擇合適的添加劑使碳管表面官能團化，以便使活性金屬能夠更好的負載在碳管的表面。
　　本文研究了以碳納米管為載體，以價格相對低廉的鈀作為鉑的替代催化劑，通過一定的實驗條件，加入不同的氨基酸來修飾碳管，使其在既能保持碳納米管良好特性定的同時還能改善碳管的化學惰性，較好的吸附活性催化劑金屬鈀，展現(xiàn)良好的電化學活性。本論文主要研究的內容如下：
　　1.簡述燃料電池的發(fā)

3、展史，介紹燃料電池的研究現(xiàn)狀，綜述燃料電池催化劑的制備方法，以及研究進展。
　　2.蘇氨酸對碳納米管上鈀納米晶形成的影響和電催化性能研究。以蘇氨酸為添加劑，以碳納米管為載體，水熱可控制備出粒徑均一、分散均勻的Pd鈀納米晶催化劑。通過對其進行物理性質表征和電催化氧化性能測試，發(fā)現(xiàn)在添加劑存在的條件下合成的催化劑活性和穩(wěn)定性比未加添加劑合成的催化劑明顯提高，說明合適的添加劑可以起到調節(jié)催化劑顆粒大小和分散性的作用，從而提高了催化劑的電

4、催化性能。
　　3.精氨酸對碳納米管上鈀納米晶形成的影響和電催化性能研究。以精氨酸作為添加劑在碳納米管表面合成了金屬鈀納米晶體，研究了精氨酸對Pd納米晶體的形貌、粒徑及其對甲酸和氫氧化的電催化性能的影響。結果表明，在精氨酸的作用下，鈀納米顆?？梢跃鶆虻刎撦d在碳納米管表面，更有利于粒徑小的Pd納米粒子均勻分布，在相同金屬載量情況下，具有更多的活性位點，更有利于氫的電催化氧化。
　　4.色氨酸對碳納米管上鈀納米晶形成的影響和電催

5、化性能研究。本章以色氨酸為添加劑修飾碳納米管作載體，合成了鈀納米晶體，并研究添加劑對鈀納米晶的形貌、粒徑以及電催化活性的影響。結果表明，在色氨酸添加劑的作用下，金屬鈀納米顆粒分散性較好地負載在碳納米管表面，并且催化劑活性和穩(wěn)定性有明顯提高。
　　5.對上述研究結果進行歸納總結。以上述氨基酸作為添加劑修飾碳納米管能夠較好的吸附活性金屬鈀，同時能夠不破壞碳納米管固有的良好性質，提高鈀的分散性和利用率，降低了催化劑的成本的同時展現(xiàn)良好的