直接甲醇燃料電池鉑基催化劑的制備和性能研究.pdf

1、直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell，DMFC）具有燃料儲備豐富、清潔環(huán)保、能量轉(zhuǎn)化率高、輕便攜帶等優(yōu)點(diǎn)，有可能成為便攜式電子產(chǎn)品的主流電源。陽極催化劑的活性是影響甲醇燃料電池應(yīng)用的主要因素之一，因此催化劑材料的選擇與制備成為DMFC研究中最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。目前對甲醇氧化的催化活性最好催化劑是金屬Pt。然而甲醇在鉑電極表面上催化氧化的過程中會產(chǎn)生COl類中間體，覆蓋在Pt表面形成Pt–CO等中間產(chǎn)物，從而

2、降低Pt活性，使得催化劑的效率降低。如何提高鉑催化劑的利用率、增強(qiáng)催化劑的抗毒性以及延長催化劑的使用壽命，成為了現(xiàn)今DMFC陽極催化劑的研究熱點(diǎn)。
　　本論文的工作致力于將鉑納米顆粒負(fù)載到不同的載體上，以提高鉑催化劑的電化學(xué)活性。通過掃描電鏡、透射電鏡、能量散射譜等表征手段對樣品的形貌、成分進(jìn)行表征；采取循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法對產(chǎn)物的催化活性、抗毒性以及穩(wěn)定性進(jìn)行測試。論文主要內(nèi)容如下：
　?。?）Ag–Pt核棒納米復(fù)合材料

3、的合成及性能研究。將納米Ag顆粒作為載體，用甲酸作為還原劑，室溫條件下還原氯鉑酸得到Ag–Pt核棒材料。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，Ag–Pt核棒材料對甲醇氧化具有強(qiáng)催化活性以及優(yōu)良的穩(wěn)定性。同時(shí)本工作也研究了反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間對催化劑活性的影響。
　?。?）Pt–Ni納米復(fù)合材料的合成及性能研究。首先通過水熱法制備Ni納米球，然后以Ni納米球作為基底和還原劑，直接還原氯鉑酸，得到表面覆蓋Pt納米顆粒的Pt–Ni復(fù)合催化劑。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)測試結(jié)