Pt-MnO_2/C的制备及对乙醇电催化活性的研究

采用水热法制备了MnO2纳米棒,然后电沉积Pt合成了Pt-MnO2/C复合物.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对MnO2的晶型和形貌进行了表征,并运用循环伏安(CV)法考察了Pt-MnO2/C在不同条件下对乙醇的电催化活性.实验结果表明,该催化剂在乙醇浓度为0.5 mol/L,H2SO4浓度为0.5 mol/L,电沉积Pt 40段时对乙醇的电催化活性最好.     

壳聚糖对Pd/C乙醇氧化性能的影响

以壳聚糖(Chitosan)修饰的炭黑为载体,用微波辅助法制备Pd/C-Chit电催化剂,考察了壳聚糖的引入对Pd在炭黑上的分散效果及电催化性能的影响。壳聚糖的引入改善了Pd粒子的分散性,乙醇氧化反应的电流密度从143 mA/cm2提高到155 mA/cm2,乙醇氧化的起始电位从-0.481 V负移到-0.515 V,动力学性能得到改进。     

PtIr修饰的Ru/C催化剂对乙醇氧化的电催化活性

使用价格相对低廉、化学稳定性良好的钉做为核,制得了核壳结构型低铂催化剂Ru@PtIr/C,考察了这种新型核壳结构催化剂在碱性条件下对于乙醇的电催化性能.并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征.催化剂中铂的利用效率得到了极大的提高,Ru@PtIr/C催化剂对乙醇...     

Pt-SnO2/C催化剂对甲醇的电催化氧化

采用浸渍法合成了Pt/C及Pt-SnO2/C催化剂。SEM结果表明:催化剂存在团聚现象,颗粒较大。循环伏安法(CV)研究表明:与Pt/C相比,Pt-SnO2/C不但降低了甲醇氧化的起峰电位(约0.2 V),并提高了电催化活性。SnO2有利于形成OH-吸附,加速了甲醇氧化中间体CO的脱附。     

碱性体系中AuFe/C催化剂对甲醇的电化学氧化

通过在水-乙醇体系并有十二烷基苯磺酸钠(DBS)存在的条件下用KBH4还原HAuCl4和FeCl3制备了AuFe/C催化剂。通过热处理和酸洗过程实现催化剂中Au和Fe的合金化及去除催化剂中未合金化的Fe。X射线衍射(XRD)测试结果显示,AuFe/C催化剂的合金化程度随着热处理温度的升高而增强。透射电镜(TEM)观测结果表明,AuFe/C催化剂中AuFe纳米粒子的粒径随着热处理温度的升高而增大。在400℃下热处理时,由于催化剂中的AuFe纳米粒子既能满足一定的合金化程度,又能保持较小的粒径,AuFe/C催化剂表现出良好的比质量和比表面积活性。     

Ir-Ru/C催化剂对氧还原的电催化性能

用四氢呋喃(THF)络合还原法制备了直接甲醇燃料电池(DMFC)阴极用Ir-Ru/C催化剂,研究了n(Ir)∶n(Ru)对Ir-Ru/C催化剂对氧还原的电催化活性和抗甲醇能力的影响.当n(Ir)∶n(Ru)= 3∶1时,Ir-Ru/C催化剂具有很好的抗甲醇能力,对氧还原的电催化活性好于n(Ir)∶n(Ru)=1∶1和2...     

以Pd-MoO_2/C为阳极催化剂的乙醇燃料电池

制备了Pd-MoO2/C作为乙醇阳极催化剂,循环伏安,计时电流测试结果表明该催化剂对乙醇氧化具有良好的活性和稳定性能。制备了以Pd-MoO2/C作催化剂的阳极,与空气电极组装了乙醇燃料电池,采用恒流放电法测试了电池的放电性能。组装了4个单电池组成的电池组,以该电池组负载一个2.5 V 0.3 A的灯泡,在常温下可稳定运行。向电池的阳极槽中添加乙醇,电池可持续放电。     

Ir改性的Pt-Ru/C催化剂的研究

以H2PtCl66H2O和H2IrCl66H2O为前驱体,通过化学还原共沉积方法制备得到了不同Pt、Ir比例的Pt-Ir/C催化剂,同时在Pt-Ru/C催化剂中添加一定量的Ir,得到Pt-Ru-Ir/C催化剂。样品进行了透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子光谱(XPS)表征并在甲醇、乙醇硫酸溶液中进行了电化学性能测试[循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)]。结果表明,Pt基催化剂中添加合适比例的Ir后对于甲醇、乙醇的电催化氧化性能均明显提高,其中Pt∶Ru∶Ir(摩尔百分比)=4∶4∶1的Pt-Ru-Ir/C催化剂对于直接醇类具有最佳的电催化氧化性能。     

胶态Pt/C催化剂对甲醇的电催化氧化性能

研究了Pt金属载量为20%的碳载胶态Pt金属催化剂对甲醇的电催化氧化性能,并与E-TEK公司同类型催化剂进行了比较.X衍射光谱(XRD)和透射电镜(TEM)研究显示在胶态Pt/C催化剂中,Pt粒子的平均粒径为3.8 nm,并且具有良好的均一度.电化学研究显示尽管胶态Pt/C催化剂拥有相对较小的电化学活性面积,但对甲醇的电催化氧化性能却明显优于E-TEK公司的Pt/C催化剂,其原因应归结于利用有机溶胶法制得的胶态Pt/C催化剂拥有更合理的平均粒径.     

Pt-ZrO2/C催化剂对CO电氧化机理探讨

采用传统的浸渍还原法制备了Pt-ZrO2[20%Pt-ZrO2(质量分数)]催化剂并研究了其对CO电氧化的催化活性.CO溶出实验结果表明:ZrO2的加入使吸附在催化剂表面的CO氧化电位向低电位方向移动,有利于提高催化剂的抗CO中毒能力.利用平均场模型和RO-PG模型对吸附在Pt-ZrO2/C电极表面的CO氧化机理进行了模拟,结果表明在Pt-ZrO2/C电极表面吸附的CO氧化遵从平均场模型.     

交替微波加热法制备PtAuSn/C催化剂的研究

以VulcanXC-72R碳黑为载体,用交替微波加热法制备了PtAuSn/C电催化剂。采用X射线衍射光谱法(XRD)和透射电子显微镜法(TEM)分析技术对催化剂进行了表征,并对甲醇的电化学氧化性能进行了研究。结果表明:所制备的PtAuSn/C电催化剂具有较小的纳米尺寸以及较高的分散程度,其电催化性能均优于Pt/C催化剂。     

DMFC的PtRu-NdOx/C催化剂合成及性能

以NdOx作为助催化剂,采用浸渍还原法合成了不同原子比例的PtRu-NdOx/C催化剂。首先研究了不同还原温度对PtRu/C催化剂的电催化性能的影响。X射线衍射光谱法(XRD)和循环伏安测试结果表明:当还原温度为90℃时,合成出的催化剂粒度最小,对甲醇电氧化的催化性能也最好。其次,通过能量散射X射线谱(EDX)、XRD、透射电子显微镜法(TEM)和循环伏安法、计时电流法等测试手段,研究了不同n(Pt)∶n(Ru)∶n(Nd)原子比例对PtRu-NdOx/C催化剂性能的影响。实验结果表明:n(Pt)∶n(Ru)∶n(Nd)原子比为3∶3∶1时,合成出的催化剂电催化性能较好;而且Pt与Ru以合金形式存在,而Nd的氧化物则以无定形态存在,催化剂粒子分布均匀,平均粒径在2nm左右。     

退火处理对碳载Pt-Ru-Ni催化剂稳定性的影响

为了提高直接甲醇燃料电池的阳极催化剂稳定性,对浸渍还原法制备的Pt-Ru-Ni/C催化剂进行退火处理,研究了处理工艺参数对催化剂活性和稳定性的影响;利用玻碳电极测试了处理过的催化剂在0.5 mol/L甲醇和0.5 mol/L硫酸混合溶液中的循环伏安曲线和计时安培电流曲线,考核了催化剂对甲醇电催化氧化活性和稳定性;通过X射线衍射(XRD)技术对催化剂的晶体结构进行了分析.结果表明,随着处理温度升高,催化剂晶格参数减小,粒径显著增大;随着处理时间延长,催化剂晶格参数同样减小,粒径增大幅度不大.电化学测试表明,退火处理有利于提高Pt-Ru-Ni/C催化剂的稳定性;在退火工艺参数范围内,200℃退火处理2 h为较好的工艺条件.     

Pt-TiO_2/C催化剂在高温PEMFC中的耐久性

通过两步法制备了掺杂磷酸的聚苯并咪唑(PBI)高温质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极用的Pt-TiO2/C催化剂.通过对比加速老化实验(AAT)前后电池的输出性能和催化剂形貌,研究了Pt-TiO2/C与Pt/C催化剂在PEMFc中的耐久性.当电流密度为1 000mA/cm2时,AAT导致用Pt-TiO2/C催化剂的单体电池的输出电压降低48 mV,低于用Pt/C催化剂的85 mV.AAT导致Pt/C催化剂的平均粒径由4.8 nm增大到16.9 nm;而Pt-TjO2/C催化剂仅由6/0 nm增大到9.6 nm.     

不同反应体系制备的Pt-Co/C催化剂的催化还原性能

用微波法在三种不同反应体系:蒸馏水、异丙醇、乙二醇中,制备三种Pt-Co/C催化剂,运用循环伏安和线性扫描的方法,测试了不同反应体系中制备的Pt-Co/C催化剂在H_2SO_4和HClO_4溶液中,有、无CH_3OH时,对O_2的电催化还原情况,并考察了不同反应体系制备的三种催化剂抗甲醇性能。由实验结果可知,三种不同反应体系制备的Pt-Co/C催化剂中,在乙二醇反应体系中制备的Pt-Co/C(3)催化剂对O_2电催化还原性能最好,同时具有较好的抗甲醇能力。     

直接乙醇燃料电池研究面临的挑战

从热力学、动力学及乙醇渗透等方面,综述了直接乙醇燃料电池(DEFC)研究面临的挑战.从热力学角度看,在低温(＜100℃)时,乙醇的最大热力学转化效率低于14%,降低了DEFC的效率;从动力学角度看,目前对乙醇氧化活性最高的Pt-Sn催化剂仍不能使乙醇完全氧化,降低了DEFC的法拉第效率;乙醇渗透可能带来的后果,加大了研究的困难性.     

DMFC阳极催化剂Pt-M/C的制备及性能比较

分别以铁、钴、镍、铬为掺杂元素,通过液相均相沉淀-气/固高温还原两段反应方法制备了四种碳载Pt-M/C(M=Fe,Co,Ni,Cr)催化剂,并比较了四种不同合金催化剂的电催化性能。采用X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)技术测试了催化剂表面的元素构成、晶体结构、表面形貌及空间分布情况。测试结果表明,Pt-Cr/C的分散较好,粒径最小。室温(20℃)下,在电解液为0.5mol/L硫酸溶液及0.5mol/L硫酸与2mol/L甲醇混合溶液中,用循环伏安法(CV)研究其电催化活性。结果表明,Pt-Cr/C催化剂的电化学活性表面积最大,具有较强的抗CO中毒能力。