直接甲醇燃料電池PT-CEO2 NWS催化體系的功能化修飾及性能研究.pdf

1、能源危機越來越多的引起了人們的注意，并影響到了我們的日常生活中，提高能源的利用率是緩解該問題的措施之一。燃料電池，作為一種將化學能轉化為電能的裝置，我們也希望能夠最大程度的實現(xiàn)能量的轉化。直接甲醇燃料電池作為燃料電池的一個變種，因其能量密度大、轉化率高而受到關注，但距離其完成商業(yè)化還有很長的路，其中一個問題就是其催化劑的問題。本文重點研究直接甲醇燃料電池陽極催化劑，主要針對載體方面進行了研究，因其自身的性質，選擇了過渡金屬氧化物二氧化鈰

2、(CeO2)作為研究對象。
　　本文利用水熱法合成了一種超細的二氧化鈰納米線(CeO2NWS)。針對其導電性問題，利用尿素作為氮摻雜碳源，通過原位碳化來提高Pt/CeO2NWS導電性和穩(wěn)定性，同時考察摻雜尿素量對催化劑性能的影響。研究了CeO2不同形貌如CeO2NWS、CeO2NP（實驗室自制介孔）和碳載體對催化劑活性和穩(wěn)定性的影響。結果表明:與Pt/XC-72、Pt/CeO2NP相比，Pt/CeO2NWS在活性和穩(wěn)定性方面都表現(xiàn)

3、出了更好的性能。尿素摻雜量在15％（尿素占載體總量的質量）時，Pt/CeO2NWS@C-N15催化劑的性能最好，電化學活性面積和甲醇峰電流分別是Pt/CeO2NWS的1.79倍和1.35倍。原因可能是由于尿素的加入，所形成的氮摻雜碳層與載體和Pt粒子有相互作用，但過多的尿素，覆蓋了CeO2進一步影響了CeO2-Pt之間的相互作用，進而導致催化劑性能下降。
　　首次將氧化石墨(GO)和CeO2NWS進行原位復合得到線片插層結構復合結