聚苯胺擔(dān)載型金屬催化劑對甲醇電催化氧化的研究.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文聚苯胺擔(dān)載型金屬催化劑對甲醇電催化氧化的研究姓名：李秋紅申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：物理化學(xué)指導(dǎo)教師：牛林20040413山東大學(xué)兩士學(xué)位論文摘要導(dǎo)電聚合物聚苯胺(PArd)具有多孑L結(jié)構(gòu)、高比表面積、環(huán)境穩(wěn)定性良好以及較高的電導(dǎo)率等特征，將其作為載體材料，沉積、分散具有催化活性的Pt或PtRu雙金屬，可提高催化劑的表面積。本文通過改變聚苯胺膜厚及沉積金屬微粒時的實驗參數(shù)。結(jié)合掃描電化學(xué)顯微鏡(SEM)、電化學(xué)阻抗譜(E

2、IS)、循環(huán)伏安(CV)等方法。尋找用于有機小分子甲醇氧化最有效的催化劑，為直接甲醇燃料電池的生產(chǎn)提供最優(yōu)條件。并通過改變甲醇氧化時的實驗參數(shù)，嘗試提出甲醇在Pt修飾聚苯胺電極上的氧化機理。本論文主要工作如下：1聚苯胺載體及金屬微粒催化劑的制備在玻碳(GC)電極或惰性金屬pt電極上，利用循環(huán)電位掃描(024)9V坩SCE)電化學(xué)制各導(dǎo)電聚合物聚苯胺，然后在上述導(dǎo)電聚合物載體材料上利用循環(huán)電位掃描、恒電位、雙電位階躍等方法沉積貴金屬系列金

3、屬微粒(以Pt為基礎(chǔ)的單金屬或PtRu金屬復(fù)合物)，從而制得單金屬Pt或雙金屬PtRu修飾的聚苯胺膜電極。后續(xù)工作就是以此電極為基礎(chǔ)，研究對有機小分子甲酵的電催化氧化。2SEM電極形貌表征運用SEM對未沉積和沉積Pt微粒后聚苯胺膜電極的表面形貌進行表征，驗證了聚苯胺多孔、疏松的結(jié)構(gòu)特征。分別經(jīng)過恒電位和循環(huán)電位極化的聚苯胺膜的SEM圖無較大差別。沉積Pt微粒后。除了有很少一部分發(fā)生Pt微粒的聚集外，大部分Pt微粒性質(zhì)均一地分散在聚苯胺膜

4、的表面，直徑約為O1加41xrn。恒電位和循環(huán)電位沉積Pt微粒的SEM差別較大，恒電位沉積條件下得到的Pt微粒的數(shù)量和尺寸均比循環(huán)電位大。3描述了不同電極的阻抗特征，建立了聚苯胺覆蓋Pt電極的阻抗模型有無Pt微粒沉積所得電極的阻抗圖形狀相似，除恒電位025V處理聚苯胺膜的阻抗圖為一半園弧外其余均是在高頻區(qū)為一半圓弧，低頻區(qū)為傾斜角約450的直線不同的只是半園弧的大小即電荷轉(zhuǎn)移電阻如的大小不同。對電極進行相同電位極化處理的條件下，Pt修飾