直接甲醇燃料電池陽(yáng)極鉑基催化劑的制備及表征.pdf

1、本文綜述了直接甲醇燃料電池(DMFC)的基本結(jié)構(gòu)，研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，詳細(xì)介紹了陽(yáng)極催化劑的研究現(xiàn)狀及催化劑的制備方法，并對(duì)浸漬還原法制備催化劑的性能影響因素進(jìn)行了介紹。
　　利用CHI-630A電化學(xué)分析儀，采用常規(guī)三電極體系(0.5mol·L-1H2SO4+0.5mol·L-1CH3OH)測(cè)試催化劑電化學(xué)性能，并通過(guò)X-射線衍射(X-ray Diffraction,XRD)、透射電子顯微鏡(Transmission Ele

2、ctron Microscopy,TEM)等測(cè)試方法對(duì)催化劑進(jìn)行物理表征。
　　在對(duì)PtRu/C催化劑的工藝改進(jìn)方面，從pH值調(diào)節(jié)所用物質(zhì)、載體的優(yōu)化以及正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，采用乙酸鈉和氫氧化鈉混合溶液代替單一的氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH值，制得的催化劑顯示了更高的催化活性。當(dāng)添加的乙酸鈉的物質(zhì)的量與前驅(qū)體H2PtCl6的物質(zhì)的量之比為2.4時(shí)，所制得的催化劑對(duì)甲醇的電催化活性最好。以乙酸鈉的加入量、pH值、制備溫度三個(gè)因

3、素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，得出當(dāng)pH值為8，還原溫度為80℃，總重量為100mg的20％PtRu/C催化劑加入0.7ml乙酸鈉(0.2mol·L-1)所制備的催化劑的催化性能最好。對(duì)于碳粉中摻雜碳化鉬用作催化劑載體得到的催化劑其活性比單純的碳粉作載體性能有所提高。
　　對(duì)于高載量的催化劑，通過(guò)調(diào)節(jié)前驅(qū)體的濃度，得出當(dāng)前驅(qū)體的濃度為0.81mmol·L-1時(shí)，所制備的催化劑的活性最高。采用相同前驅(qū)體濃度，制備了載量不同的催化劑。通過(guò)對(duì)比得出隨

4、著催化劑載量的提高，其催化性能逐漸下降。通過(guò)添加十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)明顯改善了高載量催化劑的催化性能。
　　另外還研究了PtMo/C和PtMoNi/C合金催化劑，得出PtMo的最佳原子比為6:4，PtMoNi的最佳原子比為6:2:2。將所得最佳原子比的PtMo/C以及PtMoNi/C合金催化劑與PtRu/C催化劑相比，得到PtMo/C催化劑的性能比PtRu/C的性能要差很多，PtMoNi/C合金催化劑催化甲醇的性能比PtM