PAn修飾的Pd-C催化劑對(duì)甲酸氧化的協(xié)同催化效應(yīng).pdf

1、由于直接甲醇燃料電池(DMFC)存在以下四個(gè)主要的問(wèn)題：首先，常用的陽(yáng)極催化劑是Pt，成本高，而且還易被毒化。其次，燃料甲醇很易透過(guò)Nafion膜，滲透率高達(dá)40％，這既浪費(fèi)了燃料，又會(huì)使Pt陰極催化劑中毒和使陰極產(chǎn)生混合電位，降低電池性能。第三，甲醇有毒，易揮發(fā)，高易燃，有較大的不安全性。第四，DMFC運(yùn)行時(shí)，甲醇的最佳濃度只有2mol/L左右，其冰點(diǎn)不很低，因此，它的低溫工作是一個(gè)問(wèn)題。近年來(lái)，人們力圖尋求一種比較合適的甲醇替代燃料

2、。
　　 與甲醇相比，甲酸具有無(wú)毒、不易燃、對(duì)Nafion膜的滲透率只有甲醇的1/5等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于甲酸的最佳工作濃度在10 mol/L，此時(shí)，其冰點(diǎn)較低，所以直接甲酸燃料電池(DFAFC)基本上沒(méi)有低溫工作問(wèn)題。因此，甲酸是一種較好的甲醇替代燃料。在眾多的甲酸氧化的電催化劑中，碳載Pd催化劑(Pd/C)對(duì)甲酸氧化的電催化活性最高，但仍存在穩(wěn)定性低等問(wèn)題，且不能在酸性介質(zhì)中穩(wěn)定存在。因此必須對(duì)Pd催化劑進(jìn)行改性，提高其甲酸氧化

3、活性以及穩(wěn)定性。
　　 聚苯胺(PAn)是一種導(dǎo)電高聚物，具有良好的導(dǎo)電性能，在酸性溶液中還具有傳遞質(zhì)子的功能和優(yōu)異的穩(wěn)定性能，其質(zhì)子傳遞功能特別有利于質(zhì)子交換膜燃料電池中有質(zhì)子參與(燃料電池正極氧氣還原)和質(zhì)子生成(燃料電池負(fù)極氫或有機(jī)物燃料的氧化)反應(yīng)的質(zhì)子的傳輸。然而，在中性和堿性介質(zhì)中，PAn沒(méi)有質(zhì)子傳遞功能。
　　 本文根據(jù)聚苯胺在酸性介質(zhì)中的質(zhì)子傳遞功能的特點(diǎn)，結(jié)合鈀只能在堿性或弱酸性環(huán)境下存在的特性，提出在

4、弱酸性介質(zhì)硫酸銨中研究Pd-PAn對(duì)甲酸的催化氧化性能。
　　 根據(jù)對(duì)多孔碳電極(PCE)和處理后的玻璃碳電極(GCE)，以及聚苯胺(PAn)修飾后的PCE、GCE四種電極上脈沖電沉積Pd后電極的形貌和活性進(jìn)行SEM、LSV、CA表征，發(fā)現(xiàn)Pd/PAn/PCE催化劑展示了良好的催化活性，在10 mol/LHCOOH+1M(NH4)2SO4測(cè)試液中，其對(duì)甲酸的催化氧化的效果好于Pd/PCE及Pt/PCE電極，通過(guò)交流阻抗(EIS)