AB-,5-型納米合金作PEMFC陽極催化劑的制備與性質(zhì).pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)由于具有工作溫度低、能量密度大、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，正在受到廣泛的關(guān)注。電催化劑是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的關(guān)鍵組成部分。因此，開發(fā)高電催化活性和相對(duì)低價(jià)的催化劑成為影響PEMFC商業(yè)化的關(guān)鍵因素。目前，存在兩種主要研究方向：一是，提高Pt基催化劑的利用率；二是，開發(fā)低載Pt或非Pt催化劑。 在質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)催化反應(yīng)過程中，氫分子在陽極催化材料表面的解離扮演很重要的角色。對(duì)解

2、離阻力較大的催化劑，其可能會(huì)代替氫的氧化成為催化反應(yīng)的決速步驟，這樣會(huì)使催化材料的電池性能下降。眾所周知，LaNi5擁有較低的氫分子解離阻力，同時(shí)也被廣泛作為Ni-MH電池的負(fù)極材料，對(duì)氫的氧化具有很好的電催化活性。為此，我們想將稀土系納米儲(chǔ)氫合金作為PEMFC陽極催化劑，探討它的可行性。 催化劑的性能與其制備方法有著直接的關(guān)系，制備方法以及制備條件影響其性能。制備LaNi5合金傳統(tǒng)的方法是球磨法和熔煉法。但是熔煉法能耗大，球磨

3、法易于引入雜質(zhì)污染合金表面并且很難制備納米顆粒的合金。本文采用改進(jìn)的多元醇還原法以乙二醇為反應(yīng)介質(zhì)、PVP為保護(hù)劑、水合肼為還原劑，成功地制備出了AB5型稀土系納米合金催化劑和CNTs負(fù)載合金催化劑。 微波熱處理、La-Ni-Pt的配比和PVP的濃度對(duì)制備的合金催化劑的性能的影響，是通過XRD、TEM和電化學(xué)測(cè)試等手段表征。測(cè)試結(jié)果表明，隨著PVP濃度的增加，催化劑顆粒變小，微波熱處理提高合金化程度，從而提高催化劑的電催化活性。