空心PtCo/CNTs催化剂的合成及其电催化性能

为了改善铂基合金纳米粒子对甲醇氧化的电催化性能,用金属置换反应途径制备了空心结构的PtCo合金纳米粒子,并将其负载到碳纳米管(CNTs)载体上,得到了用于直接甲醇燃料电池的空心PtCo/CNTs阳极电催化剂,用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X-射线能谱(EDX)对催化剂进行了表征.结果显示,所合成的PtCo空心纳米粒子具有均匀的外径,其平均值为14.4 nm, 并高度分散在碳纳米管载体上.循环伏安实验和计时电流实验表明,PtCo/CNTs 催化剂对甲醇的氧化具有较高的电催化活性和良好的电催化稳定性能.     

Pd/GNPs-CNTs催化剂的制备及甲醇电氧化性能

以石墨烯纳米片(GNPs)和碳纳米管(CNTs)的混合物为载体,利用微波辅助合成法制备Pd/GNPs-CNTs电催化剂,考察Pd在混合载体上的分散效果及电催化性能。结果表明,混合载体的使用改善了Pd粒子的分散性,提高了甲醇氧化反应的电流密度。同时甲醇氧化起始电位也发生了一定程度的负移,动力学性能得到改进。     

微波合成PtRu/CNTs催化剂及其电催化性能

为了获得有良好电催化活性的碳负载铂钌合金的催化剂，提出一种快速均匀的微波辐射加热的多元醇方法.用氯铂酸和氯化钌的乙二醇溶液为前驱体，碳纳米管（CNTs）为载体，采用该方法合成了PtRu/CNTs电催化剂.利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X 射线能谱（EDX）对催化剂进行了表征,并用循环伏安实验评价了催化剂对甲醇电化学氧化的电催化活性．结果表明，PtRu合金纳米粒子具有均匀的粒径，在2.0~4.0 nm之间，平均粒径为3.4 nm，并高度分散在CNTs表面．PtRu/CNTs电催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化活性.     

Pd/石墨烯-碳催化剂对甲醇氧化的电催化性能

以石墨烯纳米片(GNPs)-炭黑纳米级混合材料为载体,利用微波辅助合成法制备了Pd/GNPs-C电催化剂。采用TEM和XPS测试手段对其进行物相及微观结构表征。结果表明,炭黑颗粒附着于石墨烯纳米片表面或填充于石墨烯纳米片缝隙之间,Pd纳米粒子在混合载体上的分散性得到改善,平均粒径约为3.3nm。电化学测试结果表明,Pd/GNPsC催化剂电化学活性面积为38.7m2·g-1,分别为Pd/GNPs、Pd/C的2.87倍和1.68倍;甲醇在Pd/GNPs-C催化剂上的氧化电流密度峰值明显高于Pd/GNPs和Pd/C催化剂的电流密度峰值;甲醇在Pd/GNPs-C催化剂上氧化起始电位为-0.546V,动力学性能得到改进;Pd/GNPs-C催化剂在测试过程中衰减比例为68.8%,稳定性高于Pd/GNPs和Pd/C催化剂。Pd/GNPs-C催化剂对甲醇氧化具有较高的活性和稳定性。     

富氢气氛中CO选择性氧化催化剂的研究

研究了以表面修饰改性的纳米Al2O3和（Ce-Zr-O2）x复合氧化物做载体负载CuO的催化剂,以及选择性催化氧化富氢气氛中CO催化活性和选择性.结果表明,助剂Ce掺杂的纳米Al2O3负载CuO对CO的氧化活性、选择性明显优于助剂K,g,n,r掺杂的催化剂.w（Ce）为20%,催化剂对CO的氧化活性最高.与浸渍法相比,助剂以沉积沉淀法加入催化剂具有更高的活性.CeO2在载体中的掺杂对提高CO的催化氧化活性和选择性起关键作用.（Ce-Zr-O2）x复合氧化物做戴体比单纯的纳米Al2O3有利于CO催化氧化选择性的提高.Cu-Ce二元复合氧化物作载体时,催化剂活性最高,CO的完全转化温度在105C.Cu-Zr复合氧化物作载体时,催化活性较差.降低CO氧化反应温度是提高富氢气氛中CO选择性氧化的关键.     

PDDA修饰多壁碳纳米管负载铂催化剂的甲醇电催化性能

采用阳离子长链聚合物聚二烯二甲基氯化铵(PDDA)修饰多壁碳纳米管(MWCNT),得到PDDA-MWCNT载体。利用带负电的Pt前驱体与含阳离子的PDDAMWCNT基团相互作用,采用乙二醇微波法合成了Pt/PDDA-MWCNT催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析对样品的形貌和晶型结构进行表征。采用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)及线性扫描伏安法(LSV)研究了Pt/PDDAMWCNT催化剂在酸性溶液中的电氧化性能。结果表明:Pt纳米粒子为面心立方结构,能均匀地负载在PDDA修饰过的碳纳米管上,且粒径较小;Pt/PDDA-MWCNT较Pt/MWCNT呈现出更高的甲醇催化氧化活性和更好的稳定性。     

纳米Cu/γ-Al_2O_3催化剂预处理对CO氧化活性的影响

以电弧等离子体法制备纳米铜活性组分,物理法制备出负载型纳米Ｃｕ／γ Ａｌ２Ｏ３催化剂,用于催化ＣＯ氧化反应,发现催化活性在催化过程中呈规律性变化,即初始活性较低,空气中焙烧预处理易使纳米粒子长大,催化剂的氧化与ＣＯ还原实验表明铜氧化物活性高于Ｃｕ０。     

Ni掺杂MoS2/石墨烯催化剂的制备及其电催化析氢活性

为了制备高效、低成本的析氢反应电催化剂,采用一步水热法制备镍掺杂二硫化钼/石墨烯复合材料(Ni_x-MoS₂/G,x=0.03,0.05,0.10),并用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线光电子能谱（XPS）对其进行表征,讨论镍掺杂对复合材料的微观结构和电催化析氢性能的影响. 结果表明,与MoS₂/G催化剂相比,镍掺杂的MoS₂/G催化剂显示了更高的电催化析氢性能,尤其当水热反应体系中的Ni和Mo的摩尔比为1∶20时,制备的Ni_0.05-MoS₂/G显示了最强的电催化析氢性能,其塔菲尔斜率为50.8 mV/dec. 电催化活性的增强主要是由于少量镍的掺杂改变了复合催化剂的形貌,使MoS₂纳米片更好地负载在石墨烯表面,暴露出更多的催化活性位点,同时镍掺杂提高了MoS₂边缘活性位的固有催化活性.     

钴氮共掺杂碳基电催化剂的制备及性能调控

贵金属基电催化剂是促进燃料电池及金属-空气电池技术发展的关键材料,然而,其单一的氧还原/氧析出催化功能及高昂的制备成本制约了其推广应用。为此,开发低成本、高效的非贵金属双功能电催化剂至关重要。以核壳金属有机框架（MOFs）为前驱体,通过高温煅烧法制备具有核壳结构、高催化活性、高导电性的钴/氮共掺杂碳基电催化剂（Co/Co₃O₄@NGC）。结果表明：煅烧温度是影响电催化剂微纳结构、物化组成和催化活性的关键因素,最佳烧结温度为900℃;制备的电催化剂（Co/Co₃O₄@NGC-900）具有清晰的核壳结构和3D十二面体形貌,微表面遍布Co/Co₃O₄纳米颗粒和Co-N_x位点。同时,Co/Co₃O₄@NGC-900有机地结合了多元活性成分（如活性Co/Co₃O₄纳米颗粒、Co-N_x及N掺杂）和高度石墨化碳基底的共同作用,具备高效的氧还...     

直接甲醇燃料电池用抗CO电催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池采用甲醇为燃料,甲醇氧化所产生的毒性中间体CO会导致直接甲醇燃料电池阳极产生较高的过电位,这是影响其性能的主要原因,使用抗CO催化剂是解决该问题的根本方法.从单组分、二组分和多组分电催化剂以及非贵金属催化剂等方面,详细综述了近年来直接甲醇燃料电池用阳极电催化剂在制备方法、电催化活性和抗CO中毒等方面的研究进展.结果表明,不同的合金组成和催化剂载体以及工作温度对阳极催化剂的催化活性有着直接的影响.     

PtRu/C和PtNi/C催化剂合成及其对甲醇氧化的电催化性能

采用微波多元醇法合成PtRu/C和PtNi/C催化剂,利用透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果表明,在催化剂中PtRu和PtNi合金纳米粒子的平均粒径分别为2.7和3.0 nm,粒径均匀,并高度均匀地分散在碳载体上.电化学测试结果表明,与Pt/C催化剂相比,PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇的电化学氧化具有更低的起始电位和更稳定的极化电流,说明PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇氧化具有更稳定的电催化性能和更好的抗CO中毒性能.这是由于合金催化剂中的Ru和Ni可以在较低的电位下与其表面吸附水形成含氧物种,使Pt表面吸附的CO等中间物氧化为CO2,避免了催化剂的CO中毒.     

Pt/石墨烯燃料电池催化剂的制备、表征及性能

采用冷冻干燥-蒸汽还原法成功合成了负载Pt纳米粒子的石墨烯燃料电池催化剂。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对Pt/石墨烯催化剂的表面形貌及物相组成进行了表征分析。用循环伏安法(CV)研究了Pt/石墨烯催化剂对酸性条件下甲醇的电催化氧化活性。结果表明,通过冷冻干燥后水合肼蒸汽还原的Pt/石墨烯催化剂样品,Pt颗粒粒径在20～40nm,均匀负载于石墨烯的片层结构上。当Pt负载量为10%时,催化活性最高。     

NiO对Au/TiO2催化甲醇水蒸汽重整制氢性能的影响

采用沉积沉淀方法制备了一系列Au—NiO／TiO2催化剂,考察了助剂NiO的加入量、焙烧温度对催化活性的影响。研究表明：助剂NiO的加入可以明显提高Au—NiO／TiO2催化甲醇水蒸汽重整制氢的活性;Au与NiO的配比存在最佳值,当Au负载量（质量分数）为2％,Au与NiO的质量比为1：5时,催化效果最佳;2％Au-10％NiO／TiO2催化剂的催化活性随焙烧温度的升高而降低。     

C-ZIF-8基PtNi催化剂制备及其甲醇电催化氧化性能

制备具有高活性和稳定性的铂基催化剂材料对于直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFCs)的商业化进程具有显著的意义。以沸石咪唑骨架(zeolite imidazole framework,ZIF-8)为前驱体,通过高温碳化制备出一种优异的金属有机框架(metal organic frameworks,MOFs)衍生的碳材料作为载体,同时引入过渡金属Ni得到一种新型双金属催化剂Pt_xNi_10-x/C-ZIF-8。采用XRD、BET、FT-IR、Raman、SEM和TEM等方法表征Pt_x Ni_10-x/C-ZIF-8复合材料的形貌、组成和表面结构等,并通过循环伏安法,计时电流法(i-t)等电化学方法对Pt_x Ni_10-x/C-ZIF-8复合材料的电催化性能进行测试。研究结果表明,在1 mol/L KOH+1 mol/L CH₃OH溶液中,Pt₈Ni₂/C-Z...     

Pt-Co/C二元纳米催化剂的制备与性能研究

用液相还原法以CoCl2和H2PtCl6为前驱体制备不同Pt-Co配比的Pt-Co/C纳米催化剂,应用于直接甲醇燃料电池阳极反应中.将所制纳米催化剂负载在玻碳电极上,通过电化学循环伏安法和计时电流法对所制备不同配比的纳米催化剂进行甲醇催化氧化活性及稳定性测试.研究结果表明:在酸性介质中,前驱体配比为Pt∶Co=2∶1的Pt-Co/C催化剂具有最佳的催化活性、稳定性和抗CO中毒能力.     

不同基体材料的载钯修饰电极的制备及比较

以玻碳板、钛网和泡沫镍为基体材料,通过电沉积法制备载钯催化电极,对比研究基体材料对电极电催化活性的影响.循环伏安测试表明,Pd/GC电极、Pd/Ti电极和Pd/foam-Ni电极的氢吸附峰值分别为-23.46 mA、-59.57 mA和-60.53 mA.扫描电镜分析表明,基体材料影响钯在电极表面的沉积形态,GC板表面呈菱形块状,Ti网表面呈现针状结构,foam-Ni表面呈绒毛状.多孔foam-Ni及Ti网比表面积较大,Pd沉积后拥有更多的催化位点,增强了电极的电催化性能,增大了电极的脱氯潜能.     

聚吡咯－银纳米复合材料的制备及电化学性能研究

采用化学氧化法,以十二烷基硫酸钠为掺杂剂,以FeCl3为氧化剂,在0℃～3℃引发吡咯单体氧化聚合,制备聚吡咯（PPy）纳米颗粒。利用化学还原法制备Ag溶胶。将PPy与Ag溶胶复合,制备PPy-Ag纳米复合材料。利用FESEM,TEM,XPS和XRD对PPy—Ag复合材料进行表征。利用电化学方法研究PPy-Ag纳米复合材料对甲醇的催化反应。结果表明,PPy—Ag对甲醇具有较高的电催化活性。     

Synthesis and characterization of Pt-MoOx-TiO2 electrodes for direct ethanol fuel cells

To enhance the CO-tolerance performance of anode catalysts for direct ethanol fuel cells,carbon nanotubes were modified by titanium dioxide(donated as CNTs@TiO2)and subsequently served as the support for the preparation of Pt/CNTs@TiO2 and Pt-Mo/CNTs@TiO2 electrocatalysts via a UV-photoreduction method.The physicochemical characterizations of the catalysts were carried out by using X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),and infrared spectroscopy of adsorbed probe ammonia molecules.The electrocatalytic properties of the catalysts for methanol oxidation were investigated by the cyclic voltammetry technique.The results show that Pt-Mo/CNTs@TiO2 electrode exhibits the highest performance in all the electrodes.It is explained that,the structure,the oxidation states,and the acid-base properties of the catalysts are influenced due to the strong interaction between Ti and Mo species by adding TiO2 and MoOx to the Pt-based catalysts.     

PtNi/C催化剂的合成及其对甲醇氧化的电催化性能

用液体多元醇方法合成了PtNi/C纳米电催化剂，并对其进行了XRD和TEM表征.讨论了合成溶液的pH值对铂镍合金纳米粒子的粒径影响.结果表明，随着合成溶液pH值的增加，PtNi合金纳米粒子的粒径变小，并且更加均匀.当合成溶液的pH值为4.0、5.5、7.5和9.0时，铂镍合金纳米粒子的平均粒径分别是4.2、3.7、3.3 和3.0 nm.用循环伏安和恒电位极化表征了PtNi/C纳米电催化剂在室温下对甲醇氧化的电催化性能.结果表明，当合成溶液的pH值为 9.0时，合成的PtNi/C催化剂对甲醇的氧化具有较好的电催化性能，比Pt/C具有更稳定的电催化性能.