燃料電池是新一代安全可靠的清潔能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存裝置,具有能量效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。目前該領(lǐng)域主要采用鉑(Pt)等貴金屬作為陰極氧還原(ORR)催化劑。然而,Pt存在成本高、儲(chǔ)量少、穩(wěn)定性差、易發(fā)生CO和甲醇中毒等問(wèn)題,嚴(yán)重制約了燃料電池的發(fā)展。因此,開(kāi)發(fā)低成本、高穩(wěn)定性的非貴金屬甚至非金屬ORR電催化劑成為燃料電池發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。共軛微孔聚合物(CMPs)由π擴(kuò)展共軛體系的三維網(wǎng)狀大分子構(gòu)成,具有合成路線豐富、孔徑和化學(xué)組成可調(diào)、易功能化修飾以及比表面積大等優(yōu)點(diǎn),在吸附、分離和催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出很高的應(yīng)用價(jià)值。基于CMPs特殊的性質(zhì),針對(duì)目前ORR電催化劑研究中存在的活性低、穩(wěn)定性差等問(wèn)題,本文擬設(shè)計(jì)、合成具有良好孔結(jié)構(gòu)和高比表面積的共軛微孔聚合物納米管,將其進(jìn)一步熱處理和雜原子摻雜得到非貴金屬ORR催化劑。本文研究了催化劑表面結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)與ORR催化活性之間的構(gòu)效關(guān)系,為制備活性好、抗中毒和高穩(wěn)定性的非金屬ORR催化劑以及基于CMPs材料設(shè)計(jì)、合成過(guò)渡金屬摻雜的碳材料催化劑提供了新思路,其設(shè)計(jì)理念具有研究上的連續(xù)性。課題研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論包括:(1)實(shí)驗(yàn)第一部分采用1,5-二溴萘,...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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