19119.類石墨烯c3n4二維片狀材料的制備及其甲醇催化性能的研究

1、類石墨烯C3N4二維片狀材料的制備及其甲醇催化性能的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：褚文文指導(dǎo)教師：肖鵬教授張云懷教授專業(yè)：化學(xué)學(xué)位類別：理學(xué)重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院二O一五年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要本文通過前驅(qū)體自身縮聚的熱解法制備出BC3N4（BulkgC3N4）粉末，并考察和比較了用液相超聲剝離法和球磨剝離法制備的C3N4NS（C3N4Nanosheets）的特點。在制備粉末電極C3N4碳紙的基礎(chǔ)上，利用循

2、環(huán)伏安電沉積法在已制備C3N4碳紙電極上負(fù)載Ni納米顆粒，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀（XRD）、X射線能譜（EDX）等方法對樣品的形貌、結(jié)構(gòu)和元素分布進行了表征分析，利用循環(huán)伏安法和時間電流曲線等分析了NiC3N4NS碳紙復(fù)合電極對DMFC電催化性能。主要的研究內(nèi)容和成果如下：①采用熱解三聚氰胺的方法，制備出了BC3N4粉末。分別采用液相超聲剝離法和球磨剝離法制備了C3N4NS粉末。利用XRD、SEM等方法對剝離的樣品

3、的晶型結(jié)構(gòu)和形貌進行表征分析，結(jié)果表明：液相超聲剝離的C3N4NS相比球磨法制備的片層結(jié)構(gòu)明顯，擁有較大面積的片狀結(jié)構(gòu)，電子傳輸性能更佳，較適合作為納米催化劑載體材料。②制備Ni碳紙和NiC3N4NS碳紙電極。分別將BC3N4粉末和C3N4NS粉末配成溶液后，再分別滴到碳紙電極上最后晾干。利用這種方法能夠定量的制備出粉末電極。然后通過循環(huán)伏安電沉積法把的Ni納米顆粒分別均勻地負(fù)載到碳紙上和C3N4NS碳紙電極上，形成Ni碳紙和NiC3N

4、4NS碳紙電極，并將其用于甲醇氧化電催化性能研究。③利用循環(huán)伏安(CV)、時間電流曲線及交流阻抗（EIS）分別測試了NiC3N4NS碳紙和Ni碳紙電極對甲醇氧化催化的電化學(xué)性能。循環(huán)伏安測試表明，NiC3N4NS碳紙電極比Ni碳紙電極有著更優(yōu)異的催化活性，計時電流也表明了NiC3N4NS碳紙電極的甲醇催化穩(wěn)定性也更好。這是因為C3N4NS和Ni金屬之間的相互作用，它們之間存在著電子的轉(zhuǎn)移，C3N4NS的電子在整個環(huán)內(nèi)的離域，當(dāng)Ni原子與