19372.pt基及pd基催化劑的制備及其對乙醇電催化性能研究

1、學號：201200369030分類號：O643碩士學位論文Pt基及基及Pd基催化劑的制備及其對乙醇電催化性能研究基催化劑的制備及其對乙醇電催化性能研究研究生姓名：王琳琳指導教師：索掌懷教授學科門類：工學專業(yè)名稱：工業(yè)催化論文提交日期：2015年4月1摘要直接乙醇燃料電池(DEFC)被認為是最有實用價值的能源裝置。在酸性條件下，Pt基催化劑是研究最為廣泛的DEFC陽極催化劑，但Pt催化劑容易吸附CO而導致催化劑中毒、使用壽命短，而且Pt資

2、源有限、價格昂貴。在堿性條件下，Pd基催化劑也是良好的DEFC陽極催化劑，但其穩(wěn)定性有待提高。因此，開發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的Pt基、Pd基DEFC陽極催化劑是目前直接乙醇燃料電池研發(fā)的關鍵問題之一。本論文在優(yōu)化制備條件的基礎上，通過添加金屬Sn、Cu、Co、Ni等制備了炭黑負載Pt基及Pd基雙金屬催化劑。以天然聚合物殼聚糖(CHI)對炭黑載體進行改性，制備了殼聚糖炭黑復合載體(CHIC)及其負載PdM催化劑。采用X射線衍射(XRD)、X射

3、線光電子能譜(XPS)、透射電子顯微鏡(TEM)等分析技術獲得了催化劑的結構、形貌及表面組成等信息。以循環(huán)伏安法(CV)、計時電流法(CA)、氧化峰電流密度隨掃描次數的變化考察了Pt基、Pd基催化劑對乙醇的電催化氧化活性和穩(wěn)定性。論文所得主要結果如下：1.以乙二醇還原法制備的PtSnC催化劑，考察了溶液pH值、PtSn原子比等制備條件對催化劑電催化氧化性能的影響。結果表明：在酸性條件下，當溶液pH為13，PtSn原子比為3:1時所得催化

4、劑具有最好的乙醇電催化氧化性能。2.采用兩步還原法制備了Pt3SnC催化劑，研究了還原溫度、PVPSn質量比對催化劑性能的影響。發(fā)現第二金屬Sn的引入使催化劑中Pt粒子尺寸更小、分散更均勻，既增大了電化學活性面積，也提高了Pt的利用率。3.采用共浸漬還原法制備PdM(M=Sn、Cu、Co、Ni)雙金屬催化劑，在堿性條件下對催化劑進行電化學測試，發(fā)現其對乙醇的電催化氧化活性次序為：PdCoC?PdSnC?PdNiC?PdCuC?PdC。添