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《暨南大学》 2013年
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石墨化介孔炭材料的制备及其电催化性能的研究

袁晓利  
【摘要】:近年来,石墨化炭材料由于具有高电导率、好的热稳定性以及强的耐酸碱等特性,引起了许多科学家和工程师的重视,被广泛应用于储氢领域、燃料电池领域、催化领域、电化学等领域。 本文采用简单、经济、环保的方法合成了石墨化介孔炭材料,并采用高倍透射电子显微镜(HRTEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安扫描法(CV)等表征手段,详细研究了制备材料的形貌、结构和电催化性能。 (1)采用介孔Fe_2O_3为模板和催化剂,蔗糖为碳源,900°C条件下炭化得到石墨化介孔炭材料(GMC)。以GMC为催化剂载体,利用脉冲微波辅助乙二醇还原法在其表面均匀负载Pt纳米粒子,通过循环伏安法和计时电流法研究了Pt/GMC的乙醇电催化氧化性能。结果表明,Pt/GMC催化剂比同条件制备的Pt/XC-72和Pt/CMK-3具有更好的稳定性和乙醇电催化氧化性能。 (2)以Ni-Fe层状水滑石为模板和催化剂,在相对低的裂解温度下制备大比表面积的介孔石墨化炭材料(GMC)。研究表明,GMC表面具有大量暴露的边缘缺陷位和相对大的比表面积,使GMC修饰电极对HQ和CC表现出较好的氧化还原峰、低的氧化过电势和高的峰电流。由此说明制备的介孔石墨化炭材料在苯二酚异构体的检测领域具有较好的应用前景。 (3)利用L-赖氨酸为掺氮碳源,介孔Fe_2O_3为催化剂源模板,通过简单的固相沉积法合成掺氮的石墨化介孔炭材料(N-GMC)。在相同测试条件下,N-GMC对氧还原催化反应比Pt/XC-72表现出更高的极限电流密度和更好的稳定性。
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ127.11

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【参考文献】
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