石墨插層化合物作為理論模型研究碳載體電子效應(yīng)對鉑催化劑活性的影響.pdf

1、由于具有能量轉(zhuǎn)化效率高、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，直接甲醇燃料電池近年來一直受到人們的關(guān)注。但是，在甲醇的催化反應(yīng)中，貴金屬催化劑鉑易受甲醇中間產(chǎn)物強(qiáng)烈吸附而造成催化劑中毒，所以提高催化劑的催化活性以及抗毒化性能的研究在不斷地進(jìn)行。 本文首先綜述了直接甲醇燃料電池的基本原理以及改善鉑催化劑活性和提高其抗中毒能力的途徑。采用石墨插層化合物作為載體的理論模型來研究不同電子云密度的石墨插層化合物作載體對直接甲醇燃料電池陽極催化劑活性的影響。

2、 本文采用石墨作為直接甲醇燃料電池陽極催化劑載體的前驅(qū)體，通過在硫酸溶液以及飽和硝酸鉀中電解而實現(xiàn)精確可控的陰離子和陽離子的嵌入，以實現(xiàn)對石墨基碳催化劑載體片層電子云密度的控制，從而制備具有片層中不同電子云密度的石墨插層化合物作陽極催化劑載體，并采用電解時間、XRD和電化學(xué)等多種方法表征了離子的嵌入程度。 使用具有不同嵌入程度的石墨插層化合物作基體，采用浸漬還原法以及循環(huán)伏安法電沉積鉑納米粒子作直接甲醇燃料電池陽極催化劑，

3、來研究不同電子云密度的石墨插層化合物作載體對直接甲醇燃料電池陽極催化劑活性的影響。通過掃描電鏡來觀察電沉積鉑納米粒子的表面形貌和粒子尺寸大小。催化劑活性的電化學(xué)測量采用傳統(tǒng)的三電極體系，在電化學(xué)工作站上進(jìn)行。其催化劑活性的電化學(xué)測量方法主要是循環(huán)伏安法。實驗表明：隨著石墨插層化合物硫酸根離子嵌入量的增加，石墨插層化合物負(fù)載鉑催化劑對甲醇電催化氧化的活性降低，但抗中毒活性增強(qiáng)。這說明載體供給電子能力的下降使催化劑對甲醇電催化氧化活性降低，