PtPd合金的电化学制备及其对甲醇的电催化氧化

近年来,以液态醇类为燃料的直接醇类燃料电池极为常见,受到了相关工作人员的高度关注。主要从PtPd合金的制备及其对甲醇的电催化氧化性能入手,对实验结果进行分析。结合实际情况分析PtPd电极对甲醇的电化学氧化催化活性的影响,以期能更好地促进相关工作开展。     

甲醇在不同方法制备的碳载Pt-TiO_2催化剂上的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,在不同条件下制备了碳载Pt-TiO2催化剂.通过循环伏安法(CV),计时电流法(CA)对碳载Pt-TiO2催化剂在甲醇上的电氧化特性进行了研究.结果表明不同条件制备的催化剂对甲醇的电催化氧化的催化活性不同.其中加入聚乙二醇所制得的Pt-TiO2/C催化剂对甲醇的氧化具有最佳的电催化活性和稳定性.     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶凝胶法和水热合成法制备了掺C多孔纳米TiO2,并以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C甲醇催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等对催化剂进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能。实验结果表明,RuAg的负载和C的掺杂能提高TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电催化的循环伏安曲线中未见甲醇氧化中间产物的氧化峰,0.544 V处有一个较大的甲醇氧化峰,其峰电流密度5.8 mA/cm2,RuAg/TiO2-C比商用PtRu/C催化剂具有更高的催化活性和抗毒性,RuAg合金的负载以及RuAg合金与掺C多孔纳米TiO2载体之间较强的相互作用是其对甲醇催化性能提高的主要因素。     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶-凝胶法和水热合成法制备了C掺杂多孔纳米TiO2,以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C催化剂.采用XRD、TEM、EDS、XPS及电化学分析对催化剂的结构和性能进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能.结果表明,RuAg的负载和C的掺杂提高了TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电...     

铂/介孔碳纳米线复合材料的制备及电催化性能研究

以碳材料为载体的催化剂在电催化领域得到广泛关注,采用双模板法技术,将200 nm孔径的阳极氧化铝模板与嵌段共聚物模板F127相结合,利用气相还原和高温碳化技术,合成了以介孔碳纳米线为载体的含铂量为10 wt%的铂/介孔碳纳米线复合材料。并对其在甲醇的电氧化性能方面进行了考察。结果表明,由于介孔碳纳米线的存在,增加了材料的有效比表面积,使铂的有效催化能力显著提高。     

碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,选用3种不同还原剂(甲酸、甲醛、硼氢化钠)制备了碳载Pt-TiO2催化剂。通过XRD衍射,循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)对碳载Pt-TiO2催化剂的结构及其对甲醇的电氧化特性进行了研究。结果表明不同还原剂制备的催化剂中,TiO2的结晶度不同,Pt的粒径不同,电化学比表面不同,对甲醇的电催化氧化的催化活性也不同。其中用甲酸还原所制得的碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电催化氧化活性分别是采用甲醛或硼氢化钠方法的1.41倍和1.76倍。     

乙二醇稳定的Pt/C催化剂的制备与表征

以乙二醇(EG)兼作溶剂和稳定剂,分别通过NaBH4和EG还原法制备了高度细化与分散的Pt/C催化剂,对其形貌、组成、结构和电化学活性比表面等进行了表征比较,并测试了它们对甲醇与乙醇电催化氧化的活性. 结果表明,2种催化剂中,Pt均为面心立方结构,粒径小且分布窄,在炭黑载体上分散均匀,单位质量Pt对甲醇与乙醇电催化氧化的活性相当;NaBH4还原法所制Pt/C催化剂中Pt0和Pt(220)晶面含量更高,Pt对甲醇与乙醇电催化氧化的峰电流密度分别为0.68与0.67 mA/cm2,分别是EG还原法所制Pt/C催化剂的1.2倍;2种催化剂对甲醇与乙醇电催化氧化的活性均与商品E-TEK催化剂相当.     

TiO_2-碳纳米管复合材料的制备和光催化性能

以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体,四氯化钛为前驱体,经常压水解获得了TiO_2/MWCNT纳米复合材料,对纳米复合材料的晶相组成、形貌和微结构等进行了表征,测试了在酸性、中性、碱性3种体系下复合材料对甲醇的电催化氧化性能。结果表明:复合材料的晶相由锐钛矿、金红石和MWCNT组成,锐钛矿和金红石均匀地分布于MWCNT的外表面,且复合材料中锐钛矿和金红石的含量和分布与制备过程中钛与碳的质量比有关;TiO_2与MWCNT复合后,复合材料对甲醇的电催化氧化性能显著提高,且其性能与TiO_2在MWCNT外表面的含量和分布密切相关。方法 :采用常压水解法制备了TiO_2/MWCNT纳米复合材料,对纳米复合材料的晶相构成、外观等进行了表征,测试了在不同pH条件下复合材料对甲醇的电催化氧化性能。结果:TiO_2-碳纳米管复合材料对甲醇的电催化氧化性能显著提高,且其性能与TiO_2在MWCNT外表面的含量和分布密切相关。     

不同方法制备的碳载Pt-TiO_2催化剂对甲醇的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,在不同条件下制备了碳载Pt-TiO2催化剂。运用循环伏安法、线性扫描法和计时电流法来检测甲醇在不同方法制备的碳载Pt-TiO2催化剂上的电催化氧化情况。结果发现,在酸性溶液中方法a制备的碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电氧化有良好的催化活性和稳定性。     

钯复合材料电极催化甲醇氧化机理

在NaY/Teflon修饰玻碳电极上电化学辅助沉积钯微粒,制备钯复合材料电极,研究催化反应机理。采用循环伏安法(CV)、计时电流法和扫描电镜进行表征,结果表明,钯复合材料电极对甲醇的催化是单电子过程,改变甲醇氧化途径,降低活化能。该电极具有优越的放电特性,提高甲醇和电极利用率,对甲醇氧化具有良好的电催化活性。     

Bi2O3电极的制备及其选择性氧化苯甲醇性能研究

采用滴凃法和电沉积法制备了Bi2O3薄膜电极,运用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其进行了表征。在水相中以苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛为模型反应,研究Bi2O3薄膜的催化性能。其中电沉积法制备的Bi2O3薄膜电极在水相溶液中表现出优异的电催化选择性氧化性能,苯甲醇的转化率最高,并且在外加偏压为2 V时达到了最高的苯甲醛选择性和苯甲醛收率。     

苯胺和环氧丙烷共聚物的制备及其性能

采用循环伏安法制备了苯胺和环氧丙烷导电高分子共聚物（PAN-PPO）,采用扫描电子显微镜（SEM）和差热分析等对聚合物进行表征,同时研究其对甲醇的电催化氧化作用.结果表明：在相同的条件下,PAN-PPO的聚合氧化还原峰电流和电导率均高于聚苯胺（PAN）;PAN-PPO具有均匀致密的纳米纤维网状结构,纤维直径小于70 nm;PAN-PPO的热分解温度略低于聚苯胺（PAN）;在甲醇酸性体系中,PAN-PPO对甲醇具有较好的电催化活性,此反应受扩散控制.     

载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇的电催化氧化行为研究

采用循环伏安法制备聚苯胺(PAN)/聚砜(PSF)复合膜修饰电极,在其上电沉积铂粒子,制得载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极,用循环伏安法和交流阻抗法研究它对甲醇的电催化氧化行为。复合膜的化学组分用FTIR进行表征,复合膜内层载铂后的表面形态用SEM进行表征。结果表明,复合膜的内层(与工作电极接触的一面)是聚苯胺,外层(与溶液接触的一面)是聚砜,铂粒子在复合膜内层的多孔聚苯胺上均匀沉积,从而使载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇有好的电催化氧化性能。     

碳化钨/碳气凝胶纳米复合材料增强Pt电催化甲醇性能的研究

以间苯二酚和甲醛为原料,采用溶胶-凝胶法原位合成WC纳米颗粒制备了碳化钨/碳气凝胶(WC/CAs);以WC/CAs为载体,利用微波加热乙二醇还原法制备了Pt/WC/CAs催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析Pt/WC/CAs催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,载体中WC纳米颗粒的加入促进Pt贵金属颗粒对甲醇的电催化氧化活性,正扫电流峰ip与扫描速率的平方根v1/2线性相关,Pt/WC/C催化氧化甲醇的过程受扩散控制;且电催化活性比Pt/C要好。     

Cu/PANI同轴纳米线阵列的制备及其甲醇传感性能

采用电沉积法在AAO模板内制备Cu/PANI同轴纳米线阵列,利用FTIR、XRD、SEM和TEM方法对Cu/PANI同轴纳米线进行表征,利用循环伏安法测试其电化学活性和传感性能.研究结果表明,PANI纳米管成功包覆了Cu纳米线,形成同轴纳米线结构.电化学测试表明,Cu/PANI同轴纳米线有着良好的传感性能,其甲醇检测灵...     

F掺杂TiO_2的制备及其甲醇电氧化性能研究

采用水热法制备了F掺杂的TiO2,将其与碳黑机械混合制成复合载体,采用微波辅助加热乙二醇法制备了载Pt电催化剂。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对F-TiO2进行了表征,结果表明,F掺杂后,TiO2仍然呈锐钛矿结构,形貌呈纳米片层结构。Pt/F-TiO2-C催化剂表现出很好的催化活性和稳定性,循环伏安法和计时电流法的测试结果表明,复合载体中F的加入有利于甲醇的电催化氧化,提高了Pt对甲醇氧化的抗毒化能力,使其质量比活性是商业Pt/C催化剂的1.2倍。     

碳纳米管方波电沉积铂催化剂的制备及其催化性能研究

在碳纳米管表面电沉积铂,并用抗坏血酸处理铂微粒。采用扫描电子显微镜对催化剂进行形貌表征,并用循环伏安法研究其电化学性能。结果表明:可以在减少铂用量的前提下,得到分散更均匀的铂微粒,并且制备的铂/碳纳米管催化剂对甲醇呈现出较高的电催化氧化活性。     

Ti和NiTi表面Ni–Ti–O纳米层的显微结构及电催化性能

采用水热合成法在钛片和镍钛片表面制备了多种形貌的Ni–Ti–O纳米层。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察Ni–Ti–O纳米层的微观形貌。用循环伏安法初步研究了Ni–Ti–O纳米层对甲醇的催化氧化能力。结果表明:水热合成过程中溶液的Ti/Ni浓度比和基体材料种类对产物的微观形貌有重要影响。随着溶液中镍浓度的升高,纯Ti片上纳米层颗粒逐渐变小,分布变得均匀;NiTi片表面的纳米层则从纳米线束状结构转变为Ni–Ti–O纳米片结构。当溶液中无TiCl_4时,Ti片表面的产物为垂直于其生长的纳米薄片。与纯钛片相比,以镍钛合金片作为基体制备的电极对甲醇的电催化性能更好。     

用磷钼酸修饰甲醇燃料电池的铂电极

近年来以杂多化合物为基础的催化体系受到广泛的关注.为了研究杂多酸与铂电极对甲醇电催化氧化的协同效应,通过循环伏安扫描法制备了磷钼酸（H3PMo12O40）修饰铂电极.通过循环伏安和计时电流法研究了该修饰电极对甲醇氧化的电催化活性和抗中间产物的毒化作用,并比较了该修饰电极与其单酸盐（Na2MoO4）修饰铂电极的性能,测试结果表明：磷钼酸修饰铂电极能够提高对甲醇氧化反应的催化活性,基本上同其单酸盐Na2MoO4修饰铂电极的催化活性相当,并且这种促进作用主要是由Mo原子价态变化引起的.同时计时电流曲线测试结果表明,该修饰电极具有一定的抗毒化作用,但不如钼酸钠好.     

甲醇燃料电池阳极催化剂的试验

用化学还原法制备了碳载镍、银、金三种金属单质催化剂,并研究其对甲醇电催化氧化的活性。用X射线衍射光谱（XRD）、X光电子能谱（XPS）表征催化剂的晶相结构、表面组成及价态形式。XRD测试表明均得到了纯度较高的金属单质,催化剂粒径大小在5 nm-11nm之间,颗粒分布均匀。用循环伏安法测定了不同催化剂对甲醇的电催化氧化的活性,结果表明碳载镍催化剂对甲醇氧化有较好的催化作用,而碳载银和碳载金对甲醇氧化几乎没有活性。