[理学]复合薄膜电极制备及电化学活性分析.doc

Pt基（-CeOx）/C复合薄膜电极制备及电化学活性分析 学 校： 昆明理工大学 专 业： 材料科学与工程 班 级： 2008级一班 学生姓名： 李静 指导教师： 杨滨 导师单位： 材料科学与工程学院 教师职称： 高级工程师 日 期： 2012年05月29日 Preparation and Analysis on electrochemistry activity of Pt(-CeOx) membrane catalyst University： Kunming University of Science and Technology Major： Materials Science and Engineering Class： Materials Science and Engineering081 Student name： Li Jing Guidance teacher： Yang Bin Work unit： Kunming University of Science and Technology Professional Title： Senior engineer Date： May 2012  目 录 摘要 I Abstract II 第一章 前 言 1 1.1 燃料电池的概述 1 1.1.1 燃料电池的特点 1 1.1.2 燃料电池材料进展 2 1.2 铂的概述 3 1.2.1 铂的性质 4 1.2.2 铂及其合金的应用 5 1.2.3 铂族金属的回收技术 7 1.3 铈的概述 7 1.3.1 铈的性质及其应用 8 1.3.2 铈的来源 8 1.3.3 铈的广泛应用 8 1.4 铜 9 1.5 Pt/C催化剂的制备技术 10 1.5.1 载体的选择与预处理 10 1.5.2 Pt/C催化剂的制备方法 11 1.5.3 Pt/C催化剂的后处理 11 1.6 薄膜技术 12 1.7 本论文研究的思路和主要内容 19 第二章 薄膜电极的制备及表征 21 2.1 实验材料与仪器 21 2.2 薄膜电极的制备 22 2.2.1 制备原理 22 2.2.2 制备方案 24 2.2.3 制备流程 25 2.3 电化学性能表征 33 2.3.1 三电极单密封电解池体系 33 2.3.2 CV和LSV测试方法 35 2.4.1 ICP-AES仪器基本构成和基本原理 37 2.4.2 ICP-AES的特点和运用 37 2.4.3 XRD 37 第三章 性能分析 39 3.1 性能分析 39 3.1.1 F系列样品的性能分析 39 3.1.2 S系列样品的性能分析 41 3.2 成分含量分析 44 3.3 XRD分析 44 3.4 本章小结 46 第四章 结论和展望 47 4.1 结论 47 4.2 展望 47 总结与体会 48 致 谢 49 参考文献 50 附录A 英文翻译原文 52 附录B 英文翻译译文 67  摘要 能源是人类生存和发展的必需品和源泉，随着能源被大量不停的消耗，人类开始投入大量资金研发新能源。21世纪将是氢能的世纪,随着地下煤气化制氢以及金属合金贮氢等技术的日趋成熟,燃料电池作为把氢能直接连续转化为电能的高效洁净发电装置即将大规模全面进入社会。传统的Pt/C电极已经不能满足各个领域的需求，开发成本更低，寿命更长，活性稳定性更高的催化剂势在必行。因此对在石墨纤维布上负载Pt(-CeOx)薄膜电极的研究有望制备出载铂量低、催化性能好的催化剂，既保证高活性有能降低催化剂成本。实验通过自主研发的“高真空多功能离子束溅射和电子束蒸发镀膜设备”中的离子束溅射技术（IBS）制备出了系列P