PtNiSnO2-C的制備、表征及其電催化氧化乙醇活性的研究.pdf

1、直接乙醇燃料電池(DEFCs)是以乙醇作為燃料，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。由于乙醇作為燃料來源廣泛，價(jià)格低廉，且能量密度高(8.1 kWh/kg)，因而備受關(guān)注。但是，目前DEFCs的商業(yè)化進(jìn)展卻十分緩慢，原因是：催化劑Pt價(jià)格昂貴、資源匱乏；在乙醇的電催化氧化（EOR）反應(yīng)過程中Pt易被中間產(chǎn)物CO中毒，影響其EOR活性。加之，乙醇中C-C的斷裂需要經(jīng)過12個(gè)電子的轉(zhuǎn)移，使其完全氧化十分困難。目前，對乙醇的電催化氧化的機(jī)理并不

2、清晰，這限制了對催化劑體系的開發(fā)。因此，制備低Pt、高效陽極催化劑，探討其電催化氧化機(jī)理是DEFCs亟待解決的難題。催化劑的活性與其結(jié)構(gòu)、組分、粒徑大小和分散性密切相關(guān)。貴金屬的制備主要采用鹵化物為前驅(qū)體的水溶液，由于水溶液的強(qiáng)極性作用使還原得到納米粒子易團(tuán)聚。而在有機(jī)相中制備的納米粒子，較低的極性導(dǎo)致催化劑的分散度高，粒徑大小均勻，分布狹窄，催化活性高。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴催化劑中Pt均為面心立方結(jié)構(gòu)。所有催化劑粒徑尺寸

3、為2～4 nm，分散性好其粒徑分布狹窄。其中，三元催化劑Pt-Ni1/3-SnO2/C是由Pt-Ni合金和SnO2兩相組成；⑵在幾何結(jié)構(gòu)方面，Sn的加入使Pt的晶格常數(shù)變大，Ni的引入使晶格常數(shù)減小；電子結(jié)構(gòu)方面，在Pt-SnO2中添加微量的Ni，改變了Pt的電子結(jié)構(gòu)；⑶微量Ni的加入明顯的改變了Pt-SnO2/C的EOR活性，其活性大小順序?yàn)椋篜t-Ni1/3-SnO2/C> Pt-Ni-SnO2/C> Pt-Ni2/3-SnO2/C