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。     

微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备Ni/CeO2催化剂及其甲烷干重整催化性能

催化剂的粒径对其催化性能有很大影响,为了提高催化剂的性能及制备效率,提出了一种微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂的方法,制备了物质的量比n(Ni)∶n(Ce)=1∶10、1∶20、1∶100的Ni/CeO2催化剂.对其甲烷干重整催化性能进行评价.结果 表明:n(Ni)∶n(Ce)=1∶20时对甲烷干重整活性最高.并且微波等离子体辅助溶胶凝胶法制各催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20)的活性和高空速转化性能均高于传统浸渍法制备的催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20).对微波等离子体辅助溶胶凝胶法和浸渍法制备的催化剂(n(Ni)∶n(Ce)=1∶20)的XRD、SEM表征:XRD谱图显示微波等离子体辅助溶胶凝胶法制备催化剂CeO2峰的半高宽大于浸渍法制备的催化剂;通过SEM表征得到微波等离子体辅助溶胶凝胶法)浸渍法)制备的催化剂颗粒主要分布在50～100 nm(100～150 nm),约占比41％(37％).基于对放电光谱的分析,微波等离子体辅助溶胶凝胶法引入了NH、OH等活性基团,并且提供了148 K/ms的淬冷速率,较高的淬冷速率会有效降低催化剂粒径,提高催化活性.     

脉冲电沉积法制备 DMFC 用 Pt-Ru-La/C 电催化剂

用脉冲电沉积法制备Pt-Ru-La/C电催化剂,用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)测定电催化剂的甲醇电氧化活性,XRD和EDS研究电催化剂的结构、粒径和表面元素组成.最佳脉冲电沉积条件为:脉冲通断时间比ton:toff=100:300,脉冲周期为400 ms,沉积电位为-0.4 V(vs.SCE),n(Pt):n(Ru):n(La)=1.0:1.0:0.2.该条件下制备的电催化剂对甲醇有良好的电催化活性,合金微粒比表面积为54.5 m2/g,粒径为4.5 nm.提高甲醇浓度及反应温度,可提高电催化剂的甲醇电氧化速率.     

N,Sn掺杂的TiO_2对Pt/C电催化活性的影响

研究了N及Sn元素掺杂的TiO2(NTT)对Pt/C电催化活性的影响,并在全增湿及低增湿工况下,考察了NTT/Pt/C催化剂所构成的质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能。制备了N及Sn掺杂的TiO2,X射线光电子光谱法(XPS)、透射电子显微镜法(TEM)及X射线衍射光谱法(XRD)表征说明N及Sn元素已经掺入到TiO2中,其颗粒平均粒径为14.3nm,晶形为单一锐钛矿型。以不同比例混入Pt/C催化剂后,对NTT/Pt/C共混催化剂进行了循环伏安扫描和旋转圆盘电极测试,研究了其对Pt/C催化剂电化学活性面积及氧还原半波电位的影响;并在不同增湿条件下,在单电池中对NTT/Pt/C及Pt/C催化剂进行了测试。结果发现NTT不仅可以促进Pt/C催化剂活性,并且具有一定的保水能力,在低增湿工况下可以显著提升PEMFC的性能。     

微乳法制备燃料电池铂黑催化剂

采用微乳法在正庚烷/Triton X-100/正己醇/水体系合成了一系列Pt黑催化剂,首先通过绘制体系的部分拟三元相图确定微乳单相区及合适的表面活性剂与助表面活性剂体积比,进一步考察了表面活性剂浓度对制备铂黑催化剂粒径及催化性能的影响,同时还讨论了分离、洗涤和干燥等操作过程对颗粒分散性的影响.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、动电位线性扫描(LSV)等手段对催化剂进行表征,结果表明该微乳体系下制得的催化剂平均粒径可控制在2～4 nm,采用无水乙醇取代水来改善干燥环境能够成功解决铂黑的团聚问题,得到的铂黑颗粒分散性能好,电化学活性与商业品相当.     

还原温度对Pt/C催化剂性能的影响

为了研究制备温度对质子交换膜燃料电池(PENFC)用Pt/C催化荆性能的影响,采用离子交换法在不同温度制备了Pt/C催化剂,并采用电化学工作站测试了不同温度样品的电催化活性,分别使用N2吸附、TEM、XRD测定了样品的孔隙、粒径和晶相结构.结果表明:当还原温度为800℃时,Pt/C催化剂具有较大的比表面积和较发达的孔隙结构,颗粒粒径较小,有利于O2还原的Pt(100)晶面含量较大,以样品为催化剂的PEMFC具有较高的功率输出,所以800℃是制备高催化活性的纳米Pt/C的合适温度.     

水热法制备PEMFC用Pt/CNT电催化剂

首次使用水热法制备用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的Pt/CNT。首先使用HNO3-H2O2体系对纳米碳管(CNT)进行预处理并用红外线(IR)光谱进行表征,结果表明,预处理过程打开了CNT端口并去除了大量杂质。在水热法实验中,反应温度和时间是决定铂颗粒大小的重要因素。样品的X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜法(TEM)分析表明:最优的反应条件是在140℃反应1.5h,此时铂颗粒的平均尺寸小于1.94nm,并且有着狭窄的粒径分布;催化剂中Pt的质量百分含量为40%。该水热法使用常规试剂H2PtCl6·2H2O和HCHO溶液,操作简单,是一个制备Pt/CNT催化剂较好的方法。     

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...     

ZnCo2O4的制备及其复合电极

制备了ZnCo2O4及ZnCo2O4/C复合电极,并分别在电解质NaCl溶液和NaBr溶液中测定了ZnCo2O4/C复合电极的电位.涂覆10次n(Zn):n(Co)=1.00:1.90的前驱体悬浊液制备的ZnCo2O4/C复合电极,在1 mol/L NaBr溶液中的过电费降低率为5.35%.     

直接乙二醇燃料电池阳极催化材料的研究进展

综述直接乙二醇燃料电池催化剂的催化反应机理,以及不同载体负载Pt、Pd单金属催化剂,掺杂金属Ru、Sn、Ni、Rh及金属氧化物WO3、Ti O2等合成二元和多元Pt系和非Pt系阳极电催化材料对乙二醇电催化氧化性能的研究现状,并对乙二醇电催化剂的研究方向进行展望。