学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Pt电极的电沉积制备及其电催化氧化氨研究

作　者: 陈钰娟
导　师: 胡文彬
学　校: 上海交通大学
专　业: 材料学
关键词: 电催化氧化氨 电沉积 Pt 玻璃碳 ITO
分类号: O643.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


氨的电催化氧化研究在环境保护和清洁能源等方面具有重要意义,而该领域的研究重点在于催化电极的发展。本文选用玻璃碳(GC)和氧化铟锡(ITO)透明导电玻璃为基体,采用电沉积法在其表面沉积Pt,制备催化电极,并研究制备方式对电极催化活性的影响。以GC为基体时,采用恒电流沉积法,通过设定不同的沉积电流密度和沉积时间,制备Pt/GC电极。通过SEM观察GC表面沉积的Pt形貌,发现不同的电流密度下,制备得到的Pt形貌各异。低电流密度下,易生成球形颗粒状Pt。而随着电流密度的增大,Pt尺寸减小但致密度增大,并倾向于生成片状结构。这是由于较大电流密度下,过电位较大,整个电沉积过程受扩散过程控制所致。采用ICP检测了电极的Pt含量,结果发现实际沉积量明显小于理论值,且不同条件下沉积效率各不相同。同一电流密度下,Pt担载量随沉积时间的增加而增大。同时,通过循环伏安测量表征电极对氨的催化活性及Pt的有效电活化面积。分析后可知,制备方式显著影响电极催化活性。相近担载量下,电流密度不同,电极催化活性不同。同一电流密度下,电极催化活性随担载量增加而提高。Pt的有效活化面积结果呈现相似规律。同时,探索了ITO是否可作为氨电催化氧化研究的基体。以恒电势沉积法,制备了Pt/ITO电极。通过SEM和EDS分析可知,ITO表面沉积了颗粒尺寸在1μm以下的球形分散Pt颗粒,并且XRD结果表明沉积的Pt颗粒为多晶结构。同时,循环伏安测试结果表明Pt/ITO电极催化活性比纯Pt电极高,并且通过分析得出催化活性提高的主要原因是Pt具有较高的电活化面积。因此,ITO可作为沉积基体,但存在沉积颗粒与基体结合力不佳的问题。通过沉积时引入超声,可一定程度上增强结合力及电极的电化学稳定性,SEM和循环伏安测试结果证明了这一点。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-22
  1.1 引言  11
  1.2 氨概述  11-15
    1.2.1 氨的物理性质、危害和来源  11-12
    1.2.2 氨作为清洁能源的潜力  12
    1.2.3 氨的处理方式  12-15
  1.3 电催化氧化氨的研究现状与发展趋势  15-21
    1.3.1 氨的电催化氧化机理  15-17
    1.3.2 催化电极体系  17-18
    1.3.3 制备方法  18-19
    1.3.4 影响电极催化性能的因素  19-21
  1.4 本文的主要工作  21-22
第二章 实验材料与方法  22-25
  2.1 实验材料与仪器设备  22
  2.2 Pt 催化电极的制备  22-23
  2.3 Pt 催化电极的性能表征和电化学性能测试  23-25
    2.3.1 电感耦合等离子体发射光谱分析  23
    2.3.2 扫描电子显微镜及能谱分析  23
    2.3.3 X 射线衍射分析  23
    2.3.4 循环伏安测量  23-25
第三章 玻碳基Pt 催化电极的制备及其对氨的电催化氧化活性的研究  25-48
  3.1 引言  25-26
  3.2 Pt/GC 催化电极的制备及实验条件  26
  3.3 结果  26-37
    3.3.1 电极表面沉积的Pt 形貌及其担载量  26-34
    3.3.2 含氨溶液的CV 曲线  34-37
  3.4 分析与讨论  37-46
    3.4.1 沉积电流密度对Pt 颗粒形貌的影响  37-41
    3.4.2 沉积电流密度对Pt/GC 电极催化活性的影响  41-42
    3.4.3 沉积电流密度对Pt/GC 电极表面活化面积的影响  42-46
  3.5 本章小结  46-48
第四章 玻碳基Pt 催化电极的制备及其对氨的电催化氧化活性的研究  48-62
  4.1 引言  48-49
  4.2 实验方法  49
  4.3 ITO 基体沉积结果与讨论  49-55
    4.3.1 Pt/ITO 电极表面性能的表征  49-53
    4.3.2 Pt/ITO 电极对氨的电催化氧化性能  53-55
  4.4 引入超声对沉积的影响  55-60
    4.4.1 计时电位曲线  55-57
    4.4.2 Pt/ITO 电极表面的SEM 形貌  57-60
    4.4.3 Pt/ITO 电极在H_2SO_4 溶液中的循环伏安曲线  60
  4.5 本章小结  60-62
第五章 总结与展望  62-64
  5.1 主要工作和结论  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-71
致谢  71-72
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  72

相似论文

  1. 二甲醚在Pt低指数晶面吸附的密度泛函研究,O485
  2. 溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
  3. Reline室温离子液体中锌钴和锌镍合金的电沉积研究,TQ153.1
  4. 多壁碳纳米管负载Au@Pt、Au@Pd核壳结构催化剂的制备及电化学性能研究,O643.36
  5. 直接醇类燃料电池Pt基催化剂的研究,TM911.4
  6. 碳黑及介孔碳负载铂催化剂的稳定性及耐毒化性研究,O643.36
  7. 电沉积法制备电极及降解苯酚废水性能研究,X703
  8. 基于纳米材料修饰的过氧化氢传感器的研究,TP212.2
  9. 稳恒磁场下Ni-W-P合金电沉积膜的制备及性能研究,TG174.4
  10. 电沉积La-Mg-Ni合金研究,TG139.7
  11. 金融危机背景下中国承接离岸服务外包问题研究,F719
  12. 基于PT视觉转台的图像处理算法研究,TP391.41
  13. 电沉积CuInSe2及Cu（In,Ga）Se2薄膜的热处理工艺研究,TB43
  14. 硅烷化处理对钴铬合金防腐蚀性能的影响,R783
  15. DNA的荧光测定及碱基的电化学行为,Q523
  16. Ito游程理论与一类奇异的Markov链的遍历性,O211.62
  17. 废弃线路板中铜的提取与资源化工艺研究,X705
  18. 用低共熔溶剂型离子液体从氧化锌制取金属锌的研究,TF813
  19. 纳米复合镀层的脉冲电沉积制备工艺及性能研究,TG174.4
  20. 脉冲电沉积制备Ti基铅复合电极材料及性能研究,TG174.4

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化
© 2012 www.xueweilunwen.com