开发低成本、高性能的阴极催化剂是燃料电池商业化应用的关键. 本文以剩余污泥为前驱体,在碳化前通过连续添加苯酚来对污泥进行驯化,热解后得到自模板、自活化及N、P、Fe自掺杂的多孔类石墨烯碳材料. 结果表明,污泥经苯酚驯化后,微生物得到富集,含碳量显著提高,N、P、Fe等元素大大增加. 热解温度升高能提高材料的石墨化程度,但过高的温度会使杂原子掺杂量减少,从而降低氧还原催化活性. 其中,800 ℃下煅烧得到的污泥碳(PSC-800)比表面积为402.4 m2·g-1,远高于未驯化污泥碳(SC-800)的262.4 m2·g-1. 光电子能谱(XPS)数据表明,PSC-800具有较高的杂原子掺杂量及含铁量,形成了吡啶氮、石墨氮等氧还原活性位点. 在碱性条件下催化4电子的氧还原反应,初始电位为0.93 V,高于SC-800的0.89 V及其他温度煅烧的污泥碳(PSC-600:0.75 V,PSC-700:0.87 V, PSC-900:0.91 V). 极限电流密度与商业铂碳相当,具有良好的稳定性及抗甲醇毒性.The development of low-cost, high-performance cathode catalysts is critical for practical application of fuel cells. Here, the N, P-doped porous graphene-like carbon with outstanding oxygen reduction reaction (ORR) performance was synthesized by pyrolysis of surplus sludge, whi...
這幾年來全世界的趨勢都是在講求環保節能,熱電材料具有將熱能及電能相互做可逆式轉換的特性,因此在應用面上已經廣泛的被使用於日常生活中。碲化鉍的優良熱電優值使其成為低溫範圍最熱門的選擇,不過令人困擾的是在...
以廉价的γ-氧化铝为模板制备薄壁中孔碳材料,且可在制备过程中方便地对碳材料的孔结构、微孔率等参数进行调控,以原位聚合的酚醛树脂为碳源取代蔗糖,简化了制备流程.制得的碳材料不仅可以较好地复制氧化铝模板的...
碳电极表面的伯胺电嫁接被广泛地应用于电极表面改性. 本文通过比较发现,在比例为4:1的乙腈和0.1 mol•L-1 碳酸氢钠溶液混合物中,玻碳电极表面嫁接上叔丁氧羟基-乙二胺的效率...
直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将甲醇燃料的化学能直接转化为电能的能量转换装置,具有能量转化效率高、环境友好、燃料来源丰富等优势,在移动电源等领域具有广泛应用前景,但阳极铂基电催化剂的性能及成本制约...
碳化钨是一种具有应用前景的电催化剂,本文尝试对碳化钨的非金属位进行氮掺杂,以钨酸钠为钨源,经由中间体氮化钨(WN),并在一氧化碳气体中进行渗碳后合成掺氮的碳化钨纳米片(WN|WC). 通过扫描电镜(S...
本論文利用兩種不同擋罩式輔助奈米螺旋碳管的成長,分別限制其成長空間與催化劑大小和區域,成功獲得尺寸均一性較高之奈米螺旋碳管,並和未使用光罩輔助成長之奈米螺旋碳管做比較。陽極氧化鋁薄膜輔助化學氣相沉積法...
本文以工业硅粉(600目)为原料,通过高能球磨和热解包碳方法制备了碳包覆纳米硅,在此基础上采用简单的机械球磨方法制备了碳包覆/石墨复合材料,并系统研究了碳包覆量及硅/石墨比例对碳包覆硅/石墨复合材料电...
氧还原反应是燃料电池中重要的阴极反应,但由于动力学迟缓等问题导致其效率低。碳基材料具有导电性高、稳定性好、比表面积大等优点,常被应用于电催化氧还原反应。然而其在电催化氧还原反应中效率较低,对碳基材料进...
CO2电化学还原反应可以将CO2转化为燃料并同时实现再生能源的有效存储. 目前纳米结构的多相催化剂已经广泛应用于此反应,其中碳负载钯纳米粒子(Pd/C)表现出优异的CO2电化学还原性能. 本工作研究了...
高电压正极材料的应用是提高锂离子电池能量密度的有效手段,然而高电压下正极/电解液界面稳定性成为决定锂离子电池在高电压工作条件下循环性能和安全性能的关键因素,因此高电压下正极/电解液界面具有重要的研究价...
隨著工業技術的蓬勃發展,鋼鐵已成為各項基礎建設不可或缺的材料,對於鋼鐵品質要求也越來越嚴格。由於目前對鋼鐵清潔度和低成本需求的增加,煉鋼廠面臨節約資源與保護環境等議題。實際上在節約資源及降低渣量排放是...
法拉第吸脱附偶联过程的电化学行为较为复杂,难以定量获得其表界面反应动力学信息. 本文通过COMSOL有限元软件对法拉第吸脱附偶联过程的循环伏安行为进行数值分析,研究了反应物或产物不同吸附条件下的循环伏...
本研究以甲烷乾重組反應為基礎,探討反應溫度 (600~800℃)、進料CH4/CO2比 (1/0.25~1/1) 以及添加水蒸汽對沼氣重組產製合成氣的影響。採用含浸法製備Ni/Al2O3、Pt/Al2...
石墨毡电极是组成钒电池的关键材料,其较低的电化学活性是造成钒电池功率密度较低的关键因素之一. 本论文采用一种简便的石墨毡电极分步氧化活化法,先将石墨毡在高锰酸钾溶液中进行氧化,后置于活化溶液中激发其反...
近年來,由於石油的藏量日益減少,高油價的時代來臨,加上環保意識的抬頭,尋找替代性能源的重要性也與日俱增。在所有能源中,最方便的能源非電能莫屬,能夠產生電能的機制中,其中又以燃料電池的發電機制最被看好。...
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