咪唑陽離子功能化石墨烯的制備和電化學(xué)性能研究.pdf

1、燃料電池是替代傳統(tǒng)化石燃料供能的一種高效、新型的解決方案，其中采用便于運輸以及存儲的甲醇作為燃料的直接甲醇燃料電池（DMFC）是目前是世界范圍內(nèi)研究最廣泛的一種。甲醇燃料電池使用的燃料介質(zhì)是甲醇。目前來說甲醇燃料電池的研究關(guān)鍵問題是找到催化活性高的陽極催化劑。貴金屬鉑作為目前使用最為廣泛的陽極催化劑，在催化劑成本提高的同時其抗中毒能力也不高，導(dǎo)致不能大規(guī)模商用。因此關(guān)于氧化甲醇的催化劑的制備的關(guān)鍵問題應(yīng)該就催化劑成本以及抗中毒能力的改善

2、展開。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴合成石墨烯后進行羧基化使得石墨烯表面的羥基和環(huán)氧基團轉(zhuǎn)化為羧基，增加羧基基團數(shù)量，石墨烯表面氧化得來的羧基與另外合成的咪唑氨基離子液體的氨基進行酰胺縮合結(jié)合在一起，得到咪唑陽離子功能化石墨烯，經(jīng)過Zeta電位儀檢測所帶電性為正電。合成的羧基化石墨烯相比氧化石墨烯具有更好的分散性以及更好的熱穩(wěn)定性。⑵用化學(xué)法合成了直徑約2nm的Co納米球，在其外部包覆上鉑金屬殼層，TEM下呈現(xiàn)出較為規(guī)范的半包覆結(jié)構(gòu)

3、，由于合成的殼層表面吸附有氯鉑酸根，納米粒子呈現(xiàn)電負性，與咪唑陽離子功能化石墨烯因為靜電作用能吸附在一起，保證了較好的導(dǎo)電性的同時增強了的甲醇電催化能力。⑶氯鉑酸以及氯金酸溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮水溶性高分子（PVP），在滴涂有陽離子功能化石墨烯的玻碳電極上使用電化學(xué)方法合成出粒徑尺寸可控的鉑金納米合金粒子，通過在實驗過程中對電流調(diào)節(jié)以及聚乙烯吡咯烷酮水溶性高分子濃度進行調(diào)整得到了分散性好，粒徑均一，尺寸可控的納米合金粒子。電化學(xué)檢測經(jīng)