固相反应制备Pt/C催化剂及其对甲醇的电催化氧化

运用固相反应方法制备得Pt质量分数为20％的Pt/C催化剂,并通过X射线衍射、透射电镜和电化学分析方法比较了制得的催化剂与E-TEK公司Pt／C催化剂、传统液相反应方法制得的Pt/C催化剂间的性能差别．结果表明：运用固相反应方法和传统液相化学反应方法制得的Pt/C催化剂中,Pt粒子的平均粒径分别为3．8nm和8．5nm;并且,利用固相反应方法制得的Pt/C催化剂拥有较高的电化学活性面积,其对甲醇的电催化氧化活性和稳定性与E-TEK公司的Pt／C催化剂相当．远远优于传统的液相反应方法制得的Pt／C催化剂．     

Nanostructure and formation mechanism of Pt-WO<Subscript>3</Subscript>/C nanocatalyst by ethylene glycol method

Pt-WO3 nanoparticles uniformly dispersed on Vulcan XC-72R carbon black were prepared by an ethylene glycol method.The morphology,composition,nanostructure,electrochemical characteristics and electrocatalytic activity were characterized,and the formation mechanism was investigated.The average particle size was 2.3 nm,the same as that of Pt/C catalyst.The W/Pt atomic ratio was 1/20,much lower than the design of 1/3.The deposition of WO3·xH2O nanoparticles on Vulcan XC-72R carbon black was found to be very difficult by TEM.From XPS and XRD,the Pt nanoparticles were formed in the colloidal solution of Na2WO4,the EG insoluble Na2WO4 resulted in the decreased relative crystallinity and increased crystalline lattice constant compared with those of Pt/C catalyst and,subsequently,the higher specific electrocatalytic activity as determined by CV.The Pt-mass and Pt-electrochemically-active-specific-surface-area based anodic peak current densities for ethanol oxidation were 422.2 mA·mg-1Pt and 0.43 mA·cm-2Pt,1.2 and 1.1 times higher than those of Pt/C catalyst,respectively.     

PtNi/C催化剂的合成及其对甲醇氧化的电催化性能

用液体多元醇方法合成了PtNi/C纳米电催化剂，并对其进行了XRD和TEM表征.讨论了合成溶液的pH值对铂镍合金纳米粒子的粒径影响.结果表明，随着合成溶液pH值的增加，PtNi合金纳米粒子的粒径变小，并且更加均匀.当合成溶液的pH值为4.0、5.5、7.5和9.0时，铂镍合金纳米粒子的平均粒径分别是4.2、3.7、3.3 和3.0 nm.用循环伏安和恒电位极化表征了PtNi/C纳米电催化剂在室温下对甲醇氧化的电催化性能.结果表明，当合成溶液的pH值为 9.0时，合成的PtNi/C催化剂对甲醇的氧化具有较好的电催化性能，比Pt/C具有更稳定的电催化性能.     

PtRu/C和PtNi/C催化剂合成及其对甲醇氧化的电催化性能

采用微波多元醇法合成PtRu/C和PtNi/C催化剂,利用透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果表明,在催化剂中PtRu和PtNi合金纳米粒子的平均粒径分别为2.7和3.0 nm,粒径均匀,并高度均匀地分散在碳载体上.电化学测试结果表明,与Pt/C催化剂相比,PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇的电化学氧化具有更低的起始电位和更稳定的极化电流,说明PtRu/C和PtNi/C催化剂对甲醇氧化具有更稳定的电催化性能和更好的抗CO中毒性能.这是由于合金催化剂中的Ru和Ni可以在较低的电位下与其表面吸附水形成含氧物种,使Pt表面吸附的CO等中间物氧化为CO2,避免了催化剂的CO中毒.     

Pt负载Li2Co2O4的合成及其析氧性能研究

氢气作为清洁燃料在未来的能源版图中将发挥重要作用。电解水制氢反应只生成氢气和氧气,具有成本低、效率高、环境友好、安全性好等优点,而析氧反应是电解水制氢中的一个关键控速反应步骤。介绍了一种简单的Pt负载Li₂Co₂O₄合成方法,并对其析氧性能进行了表征。调控不同的Pt负载量（质量分数）,比较对电催化性能的影响,最后得到Pt负载量5%为最优负载量。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对材料的结构进行表征,结果表明,得到了一种在保持催化剂的活性与耐久性的同时能够减少Pt消耗的高效催化剂。     

酸性溶液中稀土修饰电极Pt/Eu3+/c对CO电氧化的影响

用循环伏安法研究了CO在Pt／C，Pt／Eu3 ／C电极上的氧化，发现吸附稀土Eu3 后。电极表面对CO的吸附明显减弱，吸附量减少．CO在电极表面的氧化过电位减小，CO的起始氧化电位负移130mV，Eu3 在电极表面的吸附对CO的氧化有电催化作用．     

甲酸阳极电氧化催化剂的研究

采用碳黑作为载体,水合肼为还原剂,利用化学还原沉积法制备了Pt/C、Pt-Sn/C系列催化剂.催化剂粉末的晶体结构用XRD技术进行了表征.通过循环伏安与电流-电位极化曲线的测量研究了甲酸在不同催化剂所制备的电极上的电催化氧化行为,同时研究了甲酸浓度和催化剂的配比对阳极性能的影响.实验表明,Pt-Sn/C电极的性能在高浓度的甲酸溶液中比较好;与Pt/C电极比较,Pt-Sn/C电极对甲酸的电化学氧化显示出高的活性;Pt-Sn/C催化剂的最佳配比为Pt 20%,Sn 6%.     

中空Pd/C催化剂的合成及其对甲酸氧化电催化性能

为了提高Pd/C催化剂对甲酸电化学氧化的电催化性能和降低催化剂的成本,以XC-72碳为载体,通过金属置换反应制备中空结构的Pd/C催化剂,并用X-射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）和X-射线电子散射能谱（EDX）对催化剂微观形貌和结构进行表征.结果显示中空Pd纳米粒子的平均直径为27.3 nm, 电化学活性比表面积为116 m²/g,远远高于用硼氢化钾还原制备的实心Pd/C催化剂的.中空的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性显著高于实心Pd/C催化剂,同时中空Pd/C催化剂的催化活性稳定性也优于实心Pd/C催化剂.     

Pt/石墨烯燃料电池催化剂的制备、表征及性能

采用冷冻干燥-蒸汽还原法成功合成了负载Pt纳米粒子的石墨烯燃料电池催化剂。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对Pt/石墨烯催化剂的表面形貌及物相组成进行了表征分析。用循环伏安法(CV)研究了Pt/石墨烯催化剂对酸性条件下甲醇的电催化氧化活性。结果表明,通过冷冻干燥后水合肼蒸汽还原的Pt/石墨烯催化剂样品,Pt颗粒粒径在20～40nm,均匀负载于石墨烯的片层结构上。当Pt负载量为10%时,催化活性最高。     

Electro-oxidation treatment of Sn/PANI electrode and electrocatalytic activity of Pt/Sn hydroxide/PANI composite electrodes

After being electro-oxidized by cyclic voltammetry（CV） method in 0.5 mol/L H2SO4 solution or in 0.2 mol/L H2O2＋0.5 mol/L H2SO4 solution, the Sn/polyaniline （PANI） electrodes were modified with Pt microparticles by pulse galvanostatic method, thus Pt/Sn hydroxide/PANI electrodes were prepared. The electrocatalytic activities of the Pt/Sn/PANI electrode and Pt/Sn hydroxide/PANI electrode for formaldehyde electro-oxidation were investigated by CV method. The effects of deposition charges （Qdep） of PANI, Sn and Pt, scan rate and formaldehyde concentration on the electrocatalytic activity of Pt/Sn hydroxide/PANI electrode were also studied. The results show that the electrocatalytic activities of the Pt/Sn hydroxide/PANI electrodes are much higher than those of the Pt/Sn/PANI electrode.     

电极催化材料Pt/MnO2/C的合成及性能分析

利用电化学沉积法合成Pt/MnO_2/C电极催化材料,用循环伏安法对电极的催化性能进行测定,并通过SEM对电极材料的表面形貌进行了表征．实验结果表明,利用电化学沉积法可以得到比表面积较大的Pt/ MnO_2/C电极催化材料,该电极对CH_3OH氧化呈现较高的催化活性。     

Preparation and Electrocatalytic Activity of Polyaniline-poly （Propylene Oxide） Modified by Pt Nanoparticles

The preparation and electrocatalytic activity of polyaniline-poly （ propylene oxide ） （ PAN-PPO ） modified by Pt particles （ Pt/ PAN-PPO ） were investigated. Pt/ PAN-PPO was characterized by scanning electron microscopy （SEM） and energy dispersive spectroscopy （ EDS ）. Pt particles on PAN-PPO were in the nanometer range, and dispersed in a three-dimensional distribution on the surface of PAN-PPO film. Compared with polyaniline and glassy carbon modified with Pt particles under the same conditions, Pt/PAN-PPO exhibited a high electrocatalytic activity for lysine oxidation.     

电催化剂及其对甲酸氧化的电催化性能

采用氨水调节的微波多元醇法合成了Pd/C和Pd2Pt/C催化剂,并使用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果显示,在微波合成的电催化剂中Pd和Pd2Pt纳米粒子具有均匀的粒径,并高度分散在XC-72纳米碳载体上,Pd和Pd2Pt纳米粒子的平均粒径分别为54 和49 nm. 电化学测试结果显示,甲酸在Pd/C催化剂上氧化的起始电位和峰电位大大低于Pt/C催化剂,这是由于甲酸在Pd/C和Pt/C催化剂上不同的氧化途径引起的.结果还显示,甲酸在Pd2Pt/C催化剂和Pd/C催化剂上氧化的起始电位相同,而且在024和080 V有两个分别对应于甲酸在Pd和Pt催化剂的氧化, 说明微波合成的Pd/C和Pd2Pt/C催化剂对甲酸的氧化具有良好的电催化性能.     

磷酸燃料电池催化剂在运行中的形态变化

运用电化学方法测定了Pt/C催化剂在磷酸中不同时效阶段的电化学活性面积,同时采用XRD/TEM分析了Pt/C催化剂在时效过程中尺寸的变化,并运用分光光度法测量电极所在的磷酸中铂的含量,考察了铂/碳电极在不同情况下的溶解情况.结果表明:催化剂在时效过程中,随着时间的增加电化学活性面积逐渐减小,而Pt/C催化剂的粒径随着时间的增加逐渐增加;在开路电位下,催化剂的溶解量随时间的增加而增大,而催化剂在阴极极化下不发生溶解.分析讨论了碳载铂颗粒的增大机理和不同状态下铂的溶解机理.     

氮掺杂炭纳米管的合成及其在燃料电池和水处理方面的应用

在反应温度为700℃下,通过化学气相沉积（CVD）方法合成了竹节状氮掺杂炭纳米管。仲丁胺和负载铁Y型分子筛分别作为前驱体和催化剂。氮掺杂炭纳米管在氧化还原反应中的电催化性能是通过循环伏安方法检测的。循环伏安的检测结果表明氮掺杂炭纳米管的催化活性比负载铂的炭纳米管高。在含有Pb2＋离子的废水处理方面,氮掺杂炭纳米管也表现了较好的应用潜力。     

微波合成PtRu/CNTs催化剂及其电催化性能

为了获得有良好电催化活性的碳负载铂钌合金的催化剂，提出一种快速均匀的微波辐射加热的多元醇方法.用氯铂酸和氯化钌的乙二醇溶液为前驱体，碳纳米管（CNTs）为载体，采用该方法合成了PtRu/CNTs电催化剂.利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X 射线能谱（EDX）对催化剂进行了表征,并用循环伏安实验评价了催化剂对甲醇电化学氧化的电催化活性．结果表明，PtRu合金纳米粒子具有均匀的粒径，在2.0~4.0 nm之间，平均粒径为3.4 nm，并高度分散在CNTs表面．PtRu/CNTs电催化剂对甲醇的电化学氧化具有良好的电催化活性.     

Pt-Co/C二元纳米催化剂的制备与性能研究

用液相还原法以CoCl2和H2PtCl6为前驱体制备不同Pt-Co配比的Pt-Co/C纳米催化剂,应用于直接甲醇燃料电池阳极反应中.将所制纳米催化剂负载在玻碳电极上,通过电化学循环伏安法和计时电流法对所制备不同配比的纳米催化剂进行甲醇催化氧化活性及稳定性测试.研究结果表明:在酸性介质中,前驱体配比为Pt∶Co=2∶1的Pt-Co/C催化剂具有最佳的催化活性、稳定性和抗CO中毒能力.     

贵金属纤维催化剂的CH4催化燃烧活性

为了得到活性高、成本低的CH4催化燃烧催化剂,制备了一种Pt、Pd负载在硅铝纤维棉载体上的催化剂,考察了CH4催化燃烧的活性及抗老化性能,研究了载体的组成、预处理方法及贵金属负载量对催化剂活性的影响.结果表明:利用淄博华岩耐火纤维公司生产的高铝型纤维棉作为载体制备的催化剂的活性最好;载体预处理方法影响催化剂活性,其中用质量分数为1%的盐酸常温浸泡30 min得到的纤维载体最佳;当负载的Pt的质量分数为1.5%,负载的Pd的质量分数为2%时,催化剂活性最好,1.5%Pt/Z3催化剂的CH4完全转化温度为600℃,2%Pd/Z3催化剂的CH4完全转化温度为450℃;2%Pd/Z3催化剂在800℃经过100 h老化后,其t50仅提高了50℃,该催化剂具有良好的抗老化性能.     

氧化铝担载的不同铂原子簇化合物催化正庚烷转化反应(英文)

考察了氧化铝担载的铂金属原子簇化合物 Pt3 ( μ2 -CO) 3 ( PPh3 ) 4 和 [Pt3 ( CO) 6 ]5[N( C2 H5) 4 ]2 (分别标记为 Pt3 和 Pt15)催化正庚烷转化反应的性能 ,并与常规铂催化剂 (标记 Pt1)在相似条件下的催化行为进行比较。正庚烷转化反应在内循环无梯度反应器内进行 ,转速 1 1 0 0 r· min- 1,催化剂装量 3 m L ,反应产物的出口与气相色谱仪相连 ,由计算机控制进行全程分析。反应条件为 50 0℃ ,1 .2 MPa,V( H2 )∶V( n-C7) =1 0 0 0∶ 1 ,空速为 3 .0 h- 1,测定催化剂的性能。再将压力由 1 .2 MPa降至 0 .4MPa,V( H2 )∶ V( n-C7) =70 0∶ 1 ,空速为 3 .0 h- 1初步考察催化剂的稳定性。测定数据表明 ,Pt3 和 Pt15的反应活性、异构化选择性和稳定性均高于常规铂催化剂 Pt1,Pt3 的活性和异构化选择性优于 Pt15。所得结论对于工业过程具有实际意义     

Ag修饰La0.8Sr0.2CoO3空气电极电催化性能

采用溶胶-凝胶法合成了钙钛矿型La0.8Sr0.2CoO3复合氧化物,并选用Ag对其进行修饰,获得Ag/La0.8Sr0.2CoO3纳米粉体,利用XRD、XPS方法对催化剂的结构与组成进行表征;然后将该粉体作为催化材料制备出空气电极,在碱性介质中,通过测量空气电极的稳态极化曲线和交流阻抗谱,考察Ag含量对催化剂的电催化活性的影响.研究发现,Ag的加入增强了La0.8Sr0.2CoO3复合氧化物的导电性,并对电极材料的催化活性起到一定的促进作用;当Ag的质量分数为8%时,Ag/La0.8Sr0.2CoO3氧化物电极材料催化活性较高.