可溶性共軛聚合物作為氧還原催化劑的研究.pdf

1、由于燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性高及無污染等特點，使其成為替代使用常規(guī)化石燃料為能源的能量轉(zhuǎn)換裝置。但是，用于燃料電池的陰極氧還原催化劑資源短缺、價格昂貴阻礙了燃料電池的市場化。因此，制備新型、高效、價格便宜的氧還原催化劑是目前燃料電池研究的主要內(nèi)容?；趯μ驾d體、含氮催化劑前體和金屬在催化劑催化活性中作用的研究，本文主要介紹了三種由碳（vulcan XC-72）負載的含氮非貴金屬聚合物（M-Nx/C）作為氧還原催化劑的研究。通過

2、電子掃描電鏡（SEM）、X-射線光電子能譜（XPS）、紫外可見吸收光譜（UV）、紅外光譜（IR）、熱重分析（TGA）等手段對催化劑的物理特性進行了分析。采用循環(huán)伏安法（CV）、線性掃描伏安法（LSV）、旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極測試法（RRDE）對催化劑的電催化特性進行了測試。由數(shù)據(jù)計算得到H2O2的產(chǎn)量和電子轉(zhuǎn)移數(shù)，了解各種催化劑的催化活性，進一步通過動力學(xué)分析明確在各種催化劑的作用下氧氣被還原時電子轉(zhuǎn)移途徑。
　?。?）通過化學(xué)聚合法合成可

3、溶性共軛聚合物標(biāo)記為 PBBDP，并成功制備PBBDP/C和Cu-PBBDP/C催化劑。通過物理表征、電化學(xué)測試和動力學(xué)分析表明：Cu-PBBDP/C的催化活性高于PBBDP/C。進一步將Cu-PBBDP/C與商業(yè)Pt/C（20％）比較得出Cu-PBBDP/C在電子轉(zhuǎn)移數(shù)（ETN）和H2O2產(chǎn)量方面與Pt/C（20%）相近，并且催化活性高于文獻中相同類型的催化劑，是一種高效的催化劑。
　?。?）通過化學(xué)聚合方法合成含1,10-菲咯

4、啉單元的單體OCBP。通過引入銅離子形成超分子聚合物Cu-OCBP，并采用碳粉為載體制備Cu-OCBP/C催化劑。研究表明：Cu-OCBP/C的催化活性雖然低于Pt/C（20%），但是與文獻中同種類型的催化劑相比在電子轉(zhuǎn)移數(shù)及H2O2產(chǎn)量方面仍具有較大的優(yōu)勢。
　?。?）采用聚酰胺-胺型樹枝狀高分子（G4-NH2）與1,10-菲咯啉-5-羧酸反應(yīng)合成催化劑前體，標(biāo)記為 PAMAMPhen。采用簡單方法制備 PAMAMPhen/C、