研究生: |
林彥蓁 |
---|---|
論文名稱: |
利用X光吸收光譜分析燃料電池陰陽極觸媒FexPt1-x與Fe1-xPtRux之表面組成與電催化特性 |
指導教授: | 陳家俊 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
化學系 Department of Chemistry |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 96 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 燃料電池 、陰陽極觸媒 、x光吸收光譜 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:201 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本篇旨在研究兩元及三元觸媒結構與電催化活性的關係。作為陰極觸媒之FePt是一種比單純Pt具較高氧氣還原反應活性之合金,而作為陽極觸媒之FePtRu,其主要是用於測是對CO剝除與甲醇催化的效果。利用XAS中的EXAFS數據分析結構及表面組成,並觀察其以旋轉電極測試之CO剝除、甲醇催化與氧氣還原反應的影響。FePt系列與FePtRu系列樣品粒徑大小皆約為3-5 nm,關於這兩系列研究所用到的儀器與分析主要為XRD、TEM與XAS。
陰極催化方面,在FePt系列觸媒中以FePt11具有最好的氧氣還原活性,根據文獻與表面組成,發現FePt11具有最適當的5d空軌域有助於氧氣還原。另外在陽極催化方面,以FePtRu 10hr催化能力最好,推測其表面組成最接近一比一比一,電子間提供-接受達平衡,因此表現最好。
[1]. 李世光,孫美芳,"我國發展新興科技微機電系統與奈米技術的人才培育與發展策略初探~”,生物醫學報導,14 (2002) 5.
[2]. Carrette, L.; Friedrich, K. A.; and Stimming, U.; Fuel Cell 1(2001) 1.
[3]. 薛康琳, 燃料電池內的電化學反應-觸媒與反應動力, CHEMISTRY (THE CHINESE CHEM. SOC., TAIPEI) March. 62 (2004) 149.
[4]. Hogarth, M. P.; Ralph, T. R. Platinum Met. Rev. 2002, 46, 146.
[5]. Sundmacher, K.; Schultz, K.; Zhou, S.; Scott, K.; Ginkel, M.; Gilles, E. D., Chem. Eng. Sci., 2001, 56, 333.
[6]. Yang, H.; Vante, A. N.; Lége, J. M.; Lamy, C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1938.
[7]. Li, W.; Liang, C.; Zhou, W.; Qiu, J.; Zhou, Z.; Sun, G.; Xin, Q., J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 6292.
[8]. Hubert, A.; Gasteiger, N.; Markvoic, N. M.; Philip, N.; Ross, P. N., J. Phys. Chem., 1995, 99, 8290.
[9]. Steigerwalt, E. S.; Deluga, G. A.; Cliffel, D. E.; Lukehart, C. M., J. Phys. Chem B., 2001, 105, 8097.
[10]. Burstein, G. T.; Barnett, C. J.; Kucernak, A. R.; Williams, K. R., Catal. Today, 1997, 38, 425.
[11]. Liu, R.; Iddir, H.; Fan, Q.; Hou, G.; Bo, A.; Ley, K. L.; Smotkin, E. S., J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 3518.
[12]. Lin, W. F.; Zei, M. S.; Eiswirth, M.; Ertl, G.; Iwasita, T.; Vielstich, W., J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 6968.
[13]. Gasteiger, H. A.; Markovic, N. M.; Ross, P. N., Jr.; Cairns, E., J. Phys. Chem., 1993, 97 12020.
[14]. Rauhe, B. R.; McLarnon, F. R.; Cairns, E. J., J Electrochem. Soc., 1995, 142, 1073.
[15]. Brankovic, S. R.; Marinkovic, N. S.; Wang, J. X.; Adžić, R. R., J. Electroanal. Chem., 2002, 532, 57.
[16]. Lu, C.; Rice, C.; Masel, R. I.; Babu, P. L.; Waszczuk, P.; Kim, H. S.; Oldfoeld, E.; Wieckowaki, A., J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 9581.
[17]. Huang, J.; Liu, Z.; He, C.; Gan, L. M. J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 16644.
[18]. Luo, J.; Njoki, P. N.; Lin, Y.; Mott, D.; Wang, L.; Zhong, C. J. Langmuir, 2006, 22, 2892.
[19]. Liu, Z.; Guo, B.; Hong, L.; Lim, T. H. Electrochemistry Communications, 2006, 8, 83.
[20]. Santiago, E. I.; Giz, M. J.; Ticianelli, E. A. Journal of solid state electrochemistry , 2003, 7, 607.
[21]. Yim, S. D.; Park, G. G.; Sohn, Y. J.; Lee, W. Y.; Yoon, Y. G.; Yang, T. H.; Um, S.; Yu, S. P.; Csinternational Jourmal of hydrogen energy, 2005, 30, 1345.
[22]. (a) Siani, A.; Captain, B.; Alexeev, O. S.; Stafyla, E.; Hungria, A. B.; Midgley, P. A.; Thomas, J. M.; Adams, R. D.; Amiridis, M. D. Langmuir, 2006, 22, 5160-5167. (b) Deivaraj, T. C.; Chena, W.; Lee, J. Y. J. Mater. Chem., 2003, 13, 2555.
[23]. Hideki A., Futoshi M., Laif R. A., Scott C. W., Héctor D. A., Francis J. D., J. AM. CHEM. SOC. 2008, 130, 5452–5458
[24]. Carrete, L.; Andreas, Friedrich, K. A.; Stimming, U., Chem. Phys. Chem., 2000, 1, 162.
[25]. Ledjeff-Hey, K.; Heinzel, A., J. Power Sources, 1996, 61, 125.
[26]. Watanabe, M.; Furuuchi, Y.; Motoo, S., J. Electroanal. Chem., 1985, 191, 367.
[27]. Watanabe, M.; Uchida, M.; Motoo, S., J. Electroanal. Chem., 1987, 229, 395.
[28]. Chu, D.; Gilman, S., J. Electrochem. Soc., 1996, 143, 1685.
[29]. Venkataraman, R.; Kunz, H. R.; Feton, J. M., J. Electrochem. Soc., 2003, 150, A278.
[30]. Ley, K. L.; Liu, R.; Pu, C., J. Electrochem. Soc., 1997, 144, 1543.
[31]. Hamnett, A. Catal. Today 1997, 38, 445.
[32]. Liang, Yongmin.; Zhang, H.; Tian, Z.; Zhu, X.; Wang, X.; Yi, B. J. Phys. Chem. B, 2006, In ASAP.
[33]. Reddington, E.; Sapienza, A.; Gurau, B.; Viswanathan, R.; Sarangapani, S.; Smotkin, E. S.; Mallouk, T. E., Science, 1998, 280,1735.
[34]. Arico, A. S.; Poltarzewski, Z.; Kim, H., J. Power Sources, 1995, 55, 159.
[35]. Choi, W. C.; Kim, J. D.; Woo, S. I., Catal. Today, 2002, 74, 235.
[36]. Shim, J.; Yoo, D. Y.; Lee, J. S., Electrochim. Acta., 2000, 45, 1943.
[37]. Mukerjee, S.; Srinivasan, S.; Soriaga, M. P.; McBreen, J., J. Phys. Chem., 1995, 99, 4577.
[38]. Landsman, D. A.; Luczak, F. J.; U.S. Patent (1982).
[39]. Elisabete, I. Santiago,; Laudemir, C. Varanda,; and H. Mercedes, Villullas,; J. Phys. Chem. C ,2007,111, 3146.
[40]. Junliang, Zhang,; Miomir, B. Vukmirovic,; Kotaro, Sasaki,; Anand, Udaykumar, Nilekar,;Manos, Mavrikakis,; and Radoslav, R. Adzic,; J. AM. CHEM. SOC., 2005,127, 12480.
[41]. V. S. Murthi,; R. C. Urian,; and S. Mukerjee,; J. Phys. Chem. B , 2004, 108, 11011.
[42]. V. R. Stamenkovic,; B. S. Mun,; M. Arenz,; Karl, J. J. Mayhofer,;C. A. Lucas,; G. Wang,; P. N. Ross,; AND N. M. Markovic,; nature materials , 2007, 6, 241.
[43]. V. R. Stamenkovic,; B. Fowler,; B. S. Mun,; G. Wang,;P. N. Ross,; C. A. Lucas,; N. M. Markovic,; SCIENCE , 2007, 493.
[44]. V. Stamenkovic,; M. Arenz,; B.B. Blizanac,; K.J.J. Mayrhofer,;P.N. Ross,; N.M. Markovic,; Surface Science,2005, 576 , 145.
[45]. V. Stamenkovic´,; T. J. Schmidt,; P. N. Ross,; and N. M. Markovic,; J. Phys. Chem. B ,2002, 106, 11970.
[46]. Stamenkovic, V. R.; Mun, B. S.; Mayrhofer, K. J. J.; Ross, P. N.; Markovic, N. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8813.
[47]. Takako T.; Hiroshi I.; Hiroyuki U.; Masahiro W.,J. Electrochem. Soc., 1999, 146, 3750-3756
[48]. J. Zhang,1 K. Sasaki,1 E. Sutter,2 R. R. Adzic1, SCIENCE, 2007, 315, 220-222
[49]. Zhongwei C.; Mahesh W.; Wenzhen Li; Yushan Y.;Angewandte Chemie International Edition, 2007, 46, 4060-4063
[50]. Lei, Zhang,; Kunchan, Lee,; and Jiujun, Zhang,; Electrochimica Acta, 2007, 52 , 3088.
[51]. Ratndeep S.; Prasanna M.; Nathan H.; Peter S., Angewandte Chemie International Edition, 2007, 46, 8988-8991
[52]. Min-H. S.; Kotaro S.; Radoslav R. A., J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 3526-3527
[53]. Hernandez, J.; Solla-Gullon, J.; Herrero, E.; Aldaz, A.; Feliu, J. M. J. Phys. Chem. C, 2007; 111, 14078-14083
[54]. Susac, D.; Zhu, L.; Teo, M.; Sode, A.; Wong, K. C.; Wong, P. C.; Parsons, R. R.; Bizzotto, D.; Mitchell, K. A. R.; Campbell, S. A. J. Phys. Chem. C., 2007; 111, 18715-18723.
[55]. Watanabe, M.; Uchida, M.; Motoo, S. J. Electroanal. Chem. 1987, 29, 395.
[56]. Antolini E.; Cardellini, F. J. Alloys Compd. 2001, 315, 118.
[57]. 彭文權, “以沈積法製備甲醇燃料電池用之Pt-Ru雙金屬觸媒”,1997.
[58]. Tran, T. D.; Langer, S. H., Anal. Chem., 1993, 65, 1805.
[59]. Markovic´, N. M; Grgur, B. N; Lucas, C. A.; Ross, P. N., J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 487.
[60]. 胡啟章, “電化學原理與方法” , 五南圖書出版公司, 2002.
[61]. Hwang, B.-J.; Sarma, L. S.; Chen, J.-M.; Chen, C.-H.; Shih, S.-C.; Wang, G.-R.; Liu, D.-G.; Lee, J.-F.; Tang, M.-T., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 11140.