钯镍/碳纳米管复合物对乙醇氧化的电活性

采用电沉积法,在Ti电极以及多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰的Ti电极(MWCNT/Ti)上电沉积Pd和PdNi纳米颗粒,制备PdNi/MWCNT/Ti、Pd/MWCNT/Ti和PdNi/Ti复合催化剂.扫描电子显微镜(SEM)显示,MWCNT负载的纳米颗粒有较好的分散程度.循环伏安(CV)结果表明,PdNi/MWCNT/Fi电极上乙醇阳极氧化峰电流密度(23.44 mA/cm2)大大高于PdNi/Ti、Pd/MWCNT/Ti电极,其交换电流密度为23.86× 10-7 A/cm2,是Pd/MWCNT/Ii(0.65×10-7 A/cm2)催化剂的37倍.经过3 600s恒电位电解,在PdNi/MWCNT/Ti电极上乙醇氧化的电流密度是在Pd/MWCNT/Ti电极上的2倍,说明PdNi/MWCNT/Ti对乙醇氧化具有较稳定的电催化活性.交流阻抗(EIS)测试表明,PdNi/MWCNT/Ti电极在碱性溶液中对乙醇氧化具有较低的电荷传递电阻.实验结果表明适量镍的掺杂不但增强了催化剂对乙醇催化氧化的活性,而且提高了催化剂的稳定性.通过PdNi/MWCNT与PdNi对乙醇的电化学氧化的催化活性的比较,也说明MWCNT是一类很好的催化剂载体.     

钯纳米颗粒在不同碳质材料上的自发沉积与电活性

在无还原剂存在下,氯化钯在Vulcan XC-72碳粉(C)、多壁碳纳米管(MWCNT)和碳球(CM)等碳质材料表面上自发还原为金属钯,从而得到相应的钯纳米颗粒(Pd-C、Pd-MWCNT和Pd-CM)。用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对这些碳质材料修饰后,采用同样的自发还原方法分别制备出Pd/CTAB-C、Pd/CTAB-MWCNT和Pd/CTAB-CM催化剂。结果表明,CTAB修饰后的MWCNT明显增加了钯纳米颗粒的自发沉积量,粒径大约为9 nm,而在MWCNT上沉积的纳米Pd粒径为19 nm。Pd/CTAB-MWCNT在碱性条件下对乙醇氧化的电流密度达到44.2 m A·cm-2,与其他碳载体负载的Pd纳米催化剂相比,对乙醇氧化具有强而稳定的电催化活性。     

钯纳米颗粒的制备及对乙醇氧化的电活性

以酸化处理后的多壁碳纳米管(MWCNT)为载体,采用水热法,用甲醛还原Pd2+-EDTA络合物,制得MWCNT负载的纳米钯催化剂(Pd-EDTA/MWCNT)。扫描电镜(SEM)显示,纳米钯颗粒在MWCNT载体上有较好的分散度。利用循环伏安(CV)、线性扫描(LSV)和计时电流法(CA)法,研究了碱性溶液中Pd-EDTA/MWCNT催化剂对乙醇氧化的电活性。结果表明,与采用碳粉(Vulcan XC-72)为载体的催化剂相比,Pd-EDTA/MWCNT催化剂对乙醇的电化学氧化具有较高的阳极氧化峰电流和较好的稳定性。