甲醇水溶液体系的电催化氧化研究

摘要

该论文主要采用现场红外透射方法研究甲醇水溶液体系在Pt、Pt-Ru电极上的电催化氧化过程,采用镀铂黑的Pt细网格电极,增加了工作电极的表面粗糙度,因而吸附更多的中间产物,检测到反应过程中电极表面吸附物质和生成的溶液中的产物的信息,同时采用差谱的方法来增加检测的灵敏度,从分子水平上得到大量有用信息.该论文工作的主要内容及研究结果如下:1、用循环伏安及现场红外透射光谱的方法研究甲醇酸性水溶液体系在Pt电极上的电催化氧化过程.2、分别用恒电位、恒电流共沉积法在氯铂酸和三氯化钌水溶液中制备Pt-Ru催化剂,SEM和EDX的结果表明恒电位法制备的催化剂比恒电流法均匀.现场红外透射方法研究甲醇水溶液体系在Pt-Ru电极上的电催化氧化过程,同样检测到了HCHO,HCOOH,HCOOCH<,3>和CH<,2>(OCH<,3>)<,2>中间产物,最终产物为CO<,2>.实验结果表明Pt-Ru催化剂有好的抗CO能力,但这和Ru的组分有关,当Ru组分为13％时,没有检测到明显的CO,而当Ru含量仅为9-5％时Pt-Ru催化剂电催化甲醇氧化时,能检测到很明显的CO峰,说明随着Ru含量的降低,Pt-Ru电极的抗CO能力降低.此现象说明Pt-Ru催化甲醇氧化的双功能机理(bifunctional mechanism).

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第一节直接甲醇燃料电池发展简述

第二节电催化氧化甲醇的研究

1.新型催化剂的制备

2.电催化氧化的研究

第三节现场红外光谱电化学方法研究分子水平的反应机理

1.现场红外反射方法的原理及应用

2.现场红外透射方法的原理及应用

第四节本论文的研究目的及意义

参考文献

第二章甲醇水溶液体系在Pt电极上的电催化氧化研究

引言

第一节甲醇水溶液体系在Pt电极上的现场红外研究

1.实验

2.结果与讨论

本节小结

第二节不同浓度的甲醇溶液体系的电催化氧化研究

1.实验

2.结果与讨论

本节小结

第三节Pt表面形貌对现场红外透射方法检测甲醇阳极氧化过程的影响

1.实验

2.结果与讨论

本节小结

本章小结

参考文献

第三章甲醇水溶液体系在Pt-Ru电极上的电催化氧化研究

引言

第一节Pt-Ru催化剂的制备及表征

1.实验

2.结果与讨论

本节小结

第二节Pt-Ru催化剂对甲醇电氧化催化学作用

1.实验

2.实验结果及讨论

本节小结

第三节甲醇水溶液体系在Pt-Ru催化剂上电氧化的现场红外透射研究

1.实验

2.结果与讨论

本节小结

本章小结

参考文献

附录

致谢

论文独创性声明和论文使用授权声明