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毕业论文网 > 开题报告 > 化学化工与生命科学类 > 应用化学 > 正文

低铂载量铂贵金属氧还原催化剂的初步研究开题报告

 2020-05-02 17:09:11  

1. 研究目的与意义(文献综述)

目前全球主要使用的能源为石油、煤、天然气等化石燃料,这些化石燃料在工业生产中年消耗量巨大。根据相关统计报告显示,2015年我国在煤炭总量的消耗上超过40亿吨,对比2014年增长0.9%,石油和天然气的消耗量较往年同样有所增加[1]。然而煤炭、石油、天然气等化石燃料是一次能源,在全球的储量有限,预计这些化石燃料将在55-75年后耗尽[2]。同时,化石燃料的大量消耗带来了严重的环境污染问题[3],比如“温室效应”和“雾霾问题”。

为推动全球经济可持续发展,保护生态环境,人们一直致力于开发新型环保可再生的能源[4]。新型可再生能源多种多样,在实际中已经有所应用,例如燃料电池和锌空电池。这些新型能源器件凭借其能量密度高、可再生、环境友好等特点,被认为是极具应用潜力的新型二次能源[5]。此外,柔性电化学器件因其较高的环境适应性得到了广泛的应用关注[6]。氧还原催化反应是多数上述器件中的共性电化学过程,氧还原过程的效率直接决定了这些电化学器件的运行效率。然而,氧还原的动力学过程非常缓慢,通常需要使用高效的氧还原催化剂来提高器件的速率[7]。目前常用的基于铂的贵金属催化剂存在成本高昂、以及铂资源限制等问题,已成为制约燃料电池技术发展和商业化进程的重要因素。因此,研究和开发非铂及低铂催化剂,有效降低铂的使用量,降低燃料电池成本已成为促进燃料电池技术发展,推动相关领域发展的当务之急[8]

迄今制备低铂高性能氧还原催化剂的方法主要有以下四种[9]:(1)组成控制;(2)形貌控制;(3)尺寸控制;(4)载体控制。通过合成制备铂合金、核-壳结构、铂纳米骨架和掺杂其他元素等方法[10-13],降低铂载量的同时获得较好的催化性能。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1设计思想

纳米碲材料,是用来制备其它纳米金属材料非常好的模板,利用它制备其它很多种纳米材料,比如纳米 pt、 pd、 ag等。之所以选择纳米 te 线作为模板,是因为它具有以下两个优点[20]

(1)te 纳米线可以很好的溶解到水,乙醇,乙二醇等相中,这为制备其它的纳米材料提供了更多的选择;

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3. 研究计划与安排

第1-2周:查阅相关文献资料,确定方案,完成开题报告。

第3-14周:按研究方案开展实验,并结合实际情况进行优化和改进;

第15周:整理实验数据,完成并修改毕业论文。

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4. 参考文献(12篇以上)

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