蛋清制氧還原反應電催化劑的研究.pdf

1、燃料電池因具有能量轉換效率高、燃料來源豐富和污染低等優(yōu)點，成為最具開發(fā)前景的新型綠色能源技術。電催化劑是燃料電池的關鍵部分，目前用于燃料電池中陰極氧還原反應的電催化劑主要以貴金屬Pt系催化劑為主，但其不僅價格昂貴、資源匱乏，而且容易引起催化中毒現(xiàn)象，因此，制備成本低廉且具有良好催化活性、穩(wěn)定性和耐甲醇性能的氧還原催化劑，對于快速實現(xiàn)燃料電池大規(guī)模商業(yè)化應用具有重要的意義。
　　本文創(chuàng)新性地以蛋清蛋白作為氮源供體，采用液相浸漬法結合

2、高溫熱處理方式制備出了氧陰極還原電催化劑。實驗考察了催化劑的中心金屬種類、前驅體組成、中心金屬含量、熱處理溫度及熱處理保留時間對催化劑電催化性能的影響。用線性掃描伏安法對其催化活性和穩(wěn)定性進行了評價，并利用循環(huán)伏安法對其耐甲醇性能進行了評價，同時采用XRD和TG/DTA等技術對催化劑進行了表征。
　　結果表明TM-N/C型電催化劑的ORR催化性能與中心金屬的選擇及其含量密切相關。FeCl3·6H2O作為金屬前驅體制備的催化劑在氧氣

3、飽和的0.5mol/LH2SO4溶液中對氧陰極還原反應具有較好的催化活性，同時N與Fe的摩爾比為6，是FeEw/C催化劑的最佳金屬載量。XRD測試結果表明，F(xiàn)eEw/C催化劑中含有大量的金屬Fe單質(zhì)。隨后，酸浸泡實驗證實了單質(zhì)Fe并不是催化活性位，但能促進催化活性位的形成與維持，使得FeEw/C催化劑的穩(wěn)定性和耐甲醇性優(yōu)于未添加金屬的Ew/C催化劑。
　　此外，實驗結果也表明了熱處理溫度及保留時間均對ORR電催化性能具有極大的影響