鈀納米粒子的電化學合成、伏安表征和電催化活性研究.pdf

1、燃料電池是綠色、高效的新型發(fā)電裝置，其中直接甲醇燃料電池(DMFC)是目前研究最為廣泛的一種燃料電池，其特點有：以便于儲存和運輸?shù)募状甲鳛槿剂希哂休^高的能量轉化效率，是十分理想的可移動或者小型化能源之一，在交通、通訊、軍事、航天等方面具有廣闊的應用前景和巨大的潛在市場?，F(xiàn)在DMFC研究中的一個關鍵技術問題是如何提高催化劑的催化活性、抗中毒能力和降低催化劑中鉑的載量。鉑是目前使用最廣的陽極催化劑，但其缺點是成本高，而且抗中毒能力差。因此

2、制備價格較低、催化活性又比較高的其它金屬或者合金納米粒子作為甲醇氧化的電催化劑是一項重要的研究課題。催化劑的活性與其顆粒大小、形狀、表面形態(tài)等因素密切有關，因此制備粒徑可控、分散性好的納米粒子催化劑是提高燃料電池性能的關鍵技術之一。 電化學方法合成納米粒子一直受到人們很大的關注，其優(yōu)點是操作簡單、方便，所得產(chǎn)物純度高，并且可以通過調(diào)節(jié)電流和電位很好地控制納米粒子的尺寸和形貌。本論文中，在水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的存在

3、下，通過電化學方法直接還原氯鈀酸可以得到大量尺寸可控的鈀納米粒子。PVP的存在極大促進了鈀納米粒子的形成并抑制了鈀在鉑電極上的電化學沉積，同時還有效保護了形成的鈀納米粒子。與靜止的工作電極相比，本文中使用的旋轉陰極可以使陰極/溶液界面處合成的金屬納米粒子可以很快地離開陰極區(qū)域，進入體相溶液，從而避免納米粒子間的團聚。在實驗過程中，通過調(diào)節(jié)電流和PVP的濃度得到了尺寸可控，粒徑均勻，單分散性良好的鈀納米粒子，并用TEM等研究手段進行了表征