共轭微孔聚合物纳米管的制备及其氧还原催化性能的研究

发布时间：2024-06-11 22:00

　　燃料电池是新一代安全可靠的清洁能源转换和储存装置,具有能量效率高、无污染等优点。目前该领域主要采用铂(Pt)等贵金属作为阴极氧还原(ORR)催化剂。然而,Pt存在成本高、储量少、稳定性差、易发生CO和甲醇中毒等问题,严重制约了燃料电池的发展。因此,开发低成本、高稳定性的非贵金属甚至非金属ORR电催化剂成为燃料电池发展亟待解决的问题。共轭微孔聚合物(CMPs)由π扩展共轭体系的三维网状大分子构成,具有合成路线丰富、孔径和化学组成可调、易功能化修饰以及比表面积大等优点,在吸附、分离和催化等领域展现出很高的应用价值。基于CMPs特殊的性质,针对目前ORR电催化剂研究中存在的活性低、稳定性差等问题,本文拟设计、合成具有良好孔结构和高比表面积的共轭微孔聚合物纳米管,将其进一步热处理和杂原子掺杂得到非贵金属ORR催化剂。本文研究了催化剂表面结构、电子结构与ORR催化活性之间的构效关系,为制备活性好、抗中毒和高稳定性的非金属ORR催化剂以及基于CMPs材料设计、合成过渡金属掺杂的碳材料催化剂提供了新思路,其设计理念具有研究上的连续性。课题研究内容和主要结论包括:(1)实验第一部分采用1,5-二溴萘,...

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【学位级别】：硕士

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本文编号：3992779