甲酸燃料电池阳极催化剂Pd/WO_3-CNTs的合成方法对比及其催化性能研究

采用溶胶凝胶法和水热合成法合成了载体WO3-CNTs,并进一步制备了20%Pd/WO3-CNTs-A(B)催化剂,对比了两种方法合成的催化剂对甲酸电氧化催化性能。XRD结果表明两种催化剂均由单斜WO3和面心立方的Pd晶粒组成。溶胶凝胶法制备的载体其WO3分散更为均匀,有利于WO3物种对Pd的甲酸脱氢这种促进作用,因此该法合成的20%Pd/WO3-CNTs催化剂具有更好的催化性能。     

碳载体的碱处理对Pd/C催化剂电催化活性的影响

采用处理与未处理的活性炭分别制备Pd/C催化剂,运用循环伏安法和计时电流法来检测两种Pd/C催化剂对甲酸的电催化氧化活性和稳定性。结果表明,用NH3.H2O处理过的活性炭所制备的Pd/C催化剂在对甲酸的电催化氧化的活性上和稳定性上都有不同程度的提高。     

不同还原温度制备的石墨烯作为载体对甲酸电催化性能的影响

采用纳米石墨为原料,以3种不同还原温度80,60和40℃分别制得石墨烯GN-1、GN-2和GN-3。用3种不同还原温度制备的石墨烯作为载体制备了Pd催化剂Pd/GN-1、Pd/GN-2和Pd/GN-3。发现这3种钯催化剂Pd/GN-1、Pd/GN-2和Pd/GN-3中,Pd/GN-1具有最大的电化学比表面积,对甲酸的电催化氧化活性也最高,而Pd/GN-2电催化剂对甲酸电催化氧化的稳定性最好。     

聚吡咯碳载PdAu催化剂对甲酸的电催化氧化

通过低温氧化法制备了聚吡咯碳(PPyC),并以PPyC为载体制备了纳米Pd催化剂(Pd/PPyC)及PdAu催化剂(PdAu/PPyC),研究发现不同比例的Pd∶Au催化剂PdAu/PPyC对甲酸的甲催化活性不同。通过计算发现,催化剂的电化学比表面积催化剂中加入少量Au能够提高催化剂中活性粒子Pd的分散度,其中Pd∶Au为4∶1时电化学比表面最大,且对甲酸有最高的电催化氧化活性。     

对苯醌修饰碳负载Pd催化剂的制备、表征及电催化氧化甲酸性能

制备了对苯醌(C_6H_4O_2)修饰Vulcan XC-72碳载体负载Pd催化剂(Pd/C-b),通过X-射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X-射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)对碳载体及催化剂进行了表征,并用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)对其电催化氧化甲酸性能进行了测试。结果表明,对苯醌修饰没有改变碳载体结构及其石墨化程度;相对于未修饰的碳载体,修饰后的碳载体表面含氧量增加,其表面负载的Pd金属粒子粒径更小,分布更均匀;Pd/C-b催化剂的电催化氧化甲酸性能明显改善,抗CO中毒能力也有所增强。     

Pd-TiO_2/C催化剂对甲酸的电催化氧化

用液相还原法制备Pd-TiO2/C催化剂。用循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)考察了催化剂对甲酸的电催化氧化活性。通过计时电流曲线检测催化剂对甲酸的稳定性。结果表明Pd/TiO2/C催化剂中Pd粒子电化学比表面积增大,Pd-TiO2/C催化剂稳定,催化活性比Pd/C催化剂有较大幅度的提高。     

热活化提升Pd/C催化剂甲酸电氧化性能的研究

通过微波辅助多元醇方法以XC-72碳黑作为基体材料制备了Pd/C材料,对其进行惰性气氛下热活化处理,制备了热活化Pd/C催化剂,并对不同温度制备的Pd/C催化剂的电催化甲酸氧化反应的性能进行了探究。在电化学测试中,热活化后的Pd/C催化剂的电催化活性和长时间运行稳定性都得到了显著提升。此外,在对热活化温度优化后,发现当热活化温度达到500℃时,所制备的Pd/C-500℃催化剂的甲酸电氧化活性和稳定性达到最佳水平。分析认为,催化性能的提升来源于Pd纳米颗粒的结晶性的提高,以及更强的金属载体的相互作用。     

碳载PdPt催化剂的制备及对甲酸的电催化氧化性能

采用液相还原法制备了碳载PdPt催化剂(PdPt/C),电化学测试结果表明,尽管pd/C催化剂比PdPt/C催化剂对甲酸氧化具有更高的电催化活性,但长时间稳定性实验发现,甲酸在Pd/C催化剂上的氧化电流随时间衰减得很快,而PdPt/C催化剂对甲酸的氧化表现出更好的稳定性,比在Pd/C催化剂上有更高的稳定电流.     

碳纳米管载PtPb、PtBi纳米催化剂对甲酸抗CO中毒的研究

混酸法预处理了载体碳纳米管（CNTs）,采用两步法制备PtPb/CNTs和PtB i/CNTs催化剂。以甲酸为研究对象,首次采用循环伏安法长时间连续性扫描的方法研究催化剂的抗CO中毒能力。研究发现,添加了Pb、B i金属后,增强了Pt/CNTs催化剂性能,如甲酸的起始氧化电位明显降低、氧化电流密度增大且抗毒性能增强。PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化甲酸的起始氧化电位都低于Pt/CNTs（0.099V）,依次为-0.108和-0.004V（Vs.Ag/AgC l）;在0.6V处,PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化氧化甲酸产生的电流密度都明显大于Pt/CNTs（0.79 mA/cm2）,依次为3.10和1.77mA/cm2;PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化剂的寿命依次为Pt/CNTs催化剂的4倍和5倍。本文主要进行燃料电池电催化剂材料的研究,对于制造新型电催化剂有一定的探索作用。     

载体的碱处理对Pd/C催化剂电催化性能的影响

将活性炭放入质量分数为10%的NaOH溶液中进行预处理,然后将其与未处理的活性炭分别作为载体制备Pd/C催化剂。对比两种催化剂的电化学性能发现,预处理的活性炭所制备的Pd/C催化剂,在甲酸电催化氧化活性和稳定性方面好于未处理的活性炭所制备的Pd/C催化剂。     

PdCo/磷钼酸/石墨烯复合膜的制备及其对甲酸氧化的电催化性能

主要介绍了不同比例Pd Co双金属的制备以及利用层层自装方法和电沉积法构建Pd Co/磷钼酸/石墨烯复合膜,之后将其作为甲酸燃料电池阳极催化剂并研究其对甲酸氧化的电催化性能。     

SnO2-C载体对Pd催化剂电催化性能的影响研究

以SnO₂和Cabot Vulcan XC-72为原料合成了SnO₂-C材料,并将其用作担载Pd纳米颗粒的载体,从而制备出Pd/SnO₂-C催化剂,并研究其在甲酸环境下的电催化氧化性能,在电化学测试中,催化剂的抗CO中毒能力以及活性有明显的提高,通过进一步优化SnO₂在载体材料中所占比例,当SnO₂占载体质量20%时,催化剂在甲酸中抗CO中毒能力以及活性达到最高。     

纳米Pd/石墨烯-碳纳米管的制备及乙醇电氧化性能

为了提高乙醇氧化催化剂的电催化活性和稳定性,以石墨烯纳米片(GNPs)和碳纳米管(CNTs)的混合物为载体,利用微波辅助多元醇还原法制备了具有特殊空间结构的Pd/GNPs-CNTs电催化剂。透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)表征结果表明,混合载体的使用改善了Pd粒子的分散性,平均粒径为3.3 nm。电化学表面积(ECSA)、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、计时电流(CA)等电化学测试表明催化剂电化学表面积增大,氧化峰电流密度达到100 m A/cm2,氧化起始电位负移至-0.556 V,对乙醇氧化呈现出更高的电催化活性和更好的稳定性。     

超声震荡对负载型Pd催化剂制备的作用

采用了两种方法制备了Pd/C-1-GC和Pd/C-2-GC两种催化剂。比较了在制备催化剂的不同过程采用超声震荡分散制备的催化剂Pd/C-2-GC对活性组分Pd分散的作用,发现在制备催化剂的整个过程都使用超声震荡制备的催化剂Pd/C-2-GC更有利于Pd的分散,Pd/C-2-GC催化剂对甲酸的氧化具有更高的电催化氧化活性和稳定性。     

氧化石墨烯生长钨基氧化物酸环境电催化析氢

为了解决商用铂碳电极在电催化析氢反应（HER）领域生产成本高、催化剂使用周期短等问题，利用磷钨酸提供钨源，以单层氧化石墨烯（GO）作为载体，引入利于电子传输轨道的碳纳米管（CNTs），通过一步水热法和空气中煅烧制备得到WO3-rGO-CNTs纳米异质结电催化剂。利用FT-IR、XRD、XPS、TG、SEM、EDAX、TEM和BET对WO3-rGO-CNTs的化学结构和物理形貌进行了表征。结果表明，在单层GO表面均匀生长WO3晶体，并引入CNTs后，纳米异质结WO3-rGO-CNTs在酸性电解质中表现出优异的HER催化活性。利用线性伏安法（LSV）和循环伏安法（CV）对WO3-rGO-CNTs进行HER测试，当电流密度为10 mA/cm2时，其过电势为218 mV；塔菲尔斜率为130.5 mV/dec。当过电势为-0.5 V vs. RHE时，其阻抗值为8.2 Ω。同时，WO3-rGO-CNTs纳米异质结可以在218 mV（电流密度为10 mA/cm2）过电势下，保持50 h的稳定性和耐久性；其双层电容值为1.2 mF/cm2。电化学数据表明，WO3与GO和CNTs间由于异质结构的存在，产生了协同效应：GO为WO3晶体提供了广阔的金属反应活性位点，而CNTs则提供了利于电子传输的活性轨道。     

氧化石墨烯生长钨基氧化物酸环境电催化析氢

以磷钨酸为钨源,单层氧化石墨烯(GO)为载体,引入碳纳米管(CNTs),通过一步水热法和在空气中煅烧制备了纳米异质结(WO3-rGO-CNTs).通过FTIR、XRD、XPS、TG、SEM、EDS、TEM和BET对其进行了表征,利用线性伏安法和循环伏安法对其进行了电催化析氢(HER)反应测试.结果表明,WO3晶体粒子均...     

钛基纳米多孔钯电极的制备及对甲酸氧化的电活性

采用水热法,通过改变溶液组成制备了5种不同的钛基纳米多孔钯电极(Pd/PEG、Pd-EDTA/PEG、Pd-EDTA/HCHO、Pd/EG和Pd/HCHO)。扫描电镜图(SEM)分析表明,加入络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)后,钯颗粒均匀,粒径明显减小,仅有60 nm左右。利用循环伏安法研究了甲酸在这些电极上的电催化氧化,发现在1.0 mol/L NaOH+0.5 mol/L HCOOH溶液中,加入EDTA且以甲醛作还原剂的电极(Pd-EDTA/HCHO)对甲酸氧化电流密度达132.00 mA/cm2,甲酸氧化的起始电位为-0.85 V,表明电催化活性优于其他电极。同时研究了Pd-EDTA/HCHO电极对不同浓度甲酸电催化氧化,结果表明,在一定甲酸浓度范围内,甲酸氧化的阳极电流密度随浓度的增加而增大。     

碳载体处理对Pd催化氧化甲酸的影响

采用饱和Co盐浸渍碳黑,然后高温热处理.发现处理后的碳黑微孔体积减少,介孔体积增加,更适于作为催化剂的载体.用处理后的碳黑制备的碳载Pd催化剂比未处理的碳黑做载体制备的催化剂对甲酸氧化具有更高的电催化活性.XRD结果可以看出,经Co盐浸渍处理过的碳黑中含有一定量的Co,有助于金属Pd在碳黑表面的分散,增加活性金属的电化...     

高性能PtNi合金催化剂构筑及其对甲醇电催化

以多壁碳纳米管（CNTs）为载体，H2PtCl6·6H2O为铂源、Ni(NO3)2·6H2O为镍源，硼氢化钠和乙二醇为还原剂，采用一锅法制备了一种PtNi/CNTs合金电催化剂。采用XRD、SEM、TEM、HR-TEM、XPS、ICP-OES和Raman对催化剂结构进行表征。采用循环伏安法（CV）、计时安培法（i-t）和CO溶出曲线法评价了催化剂的电化学活性与稳定性。结果表明，PtNi/CNTs对甲醇电催化氧化（MOR）反应具有优异的电催化性能，峰值电流和稳态电流分别是商业Pt/C的5.89倍和38.97倍，同时，PtNi/CNTs还表现出良好的稳定性，主要归因于碳纳米管独特的结构与双金属合金的协同效应。     

活性炭改性对用于甲酸分解的Pd/活性炭催化剂的影响

采用磁力搅拌法和水浴振荡法制备应用于甲酸分解的Pd/活性炭(AC)催化剂,研究了活性炭载体改性和制备方法对催化剂分解甲酸性能的影响。采用恒温水浴振荡装置,在80℃水浴中进行甲酸催化分解反应,以甲酸的催化分解率评价催化剂催化活性。结果表明,以经过不同的酸、碱、盐溶液改性后的活性炭为载体采用不同方法制备的Pd/AC催化剂对甲酸的催化分解效果不同,以Na2CO3改性的活性炭为载体采用磁力搅拌法制备的催化剂活性最好,甲酸水溶液的分解率达85%以上,含甲酸的工业废水的分解率达70%。