基于TiO2负载电极的甲醇氧化性能研究开题报告
2020-04-14 19:50:35
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
当前,能源危机已经成为世界上的热点话题,而能高效利用燃料的燃料电池则是解决能源问题的一个重要途径[1]。燃料电池是一种电化学设备,它是能高效的将燃料氧化反应的化学能直接转变为电能的装置。它还具有噪音低、燃料多样化、排气干净、对环境污染小等优点。但是大部分燃料电池利用的仍是化石能源,而直接甲醇燃料电池就是直接利用甲醇的水溶液作为燃料,氧或空气作为氧化剂的一种燃料电池,可以利用生物质水解产生的醇类作为燃料,摆脱化石能源的困扰。电极催化剂在燃料电池中起着至关重要的作用,尤其是阳极催化剂的抗毒化能力和稳定性问题一直是其商业化的瓶颈。因此研制出高效的阳极催化剂,对燃料电池的应用与推广有着非常重要的作用,对进一步解决能源危机也有着十分重要的意义。
1.1 研究背景
燃料电池是一种将燃料能连续高效由化学能通过电化学过程直接转化为电能的新型清洁发电装置,它可以利用化石性燃料,也可以利用氢或其他可再生能源作燃料,有望成为本世纪的主流发电技术[2]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
研究的问题
当前,能源危机已经成为世界上的热点话题,而能高效利用燃料的燃料电池则是解决能源问题的一个重要途径。燃料电池是一种电化学设备,它是能高效的将燃料氧化反应的化学能直接转变为电能的装置。但是大部分燃料电池利用的仍是化石能源,而直接甲醇燃料电池就是直接利用甲醇的水溶液作为燃料,氧或空气作为氧化剂的一种燃料电池,可以利用生物质水解产生的醇类作为燃料,摆脱化石能源的困扰。电极催化剂在燃料电池中起着至关重要的作用,尤其是阳极催化剂的抗毒化能力和稳定性问题一直是其商业化的瓶颈。因此研制出高效的阳极催化剂,对燃料电池的应用与推广有着非常重要的作用,对进一步解决能源危机也有着十分重要的意义。
纳米线tio2薄膜由二钛酸经水合,离子交换,和热处理得到,不仅具备高比表面积,高晶化孔壁,和高热稳定性的同时,还表现出良好的纳米颗粒担载稳定性,在光催化,电催化等方面显示了良好的应用潜力和推广价值。本课题在钛片上用水热法合成tio2薄膜,用电化学沉积法在tio2薄膜上担载pt纳米颗粒,形成pt/ tio2/ti电极。然后在电极上做甲醇氧化,测试电极电催化性能。