聚苯胺擔載型金屬催化劑對甲醇電催化氧化的研究.pdf

1、山東大學碩士學位論文聚苯胺擔載型金屬催化劑對甲醇電催化氧化的研究姓名：李秋紅申請學位級別：碩士專業(yè)：物理化學指導教師：牛林20040413山東大學兩士學位論文摘要導電聚合物聚苯胺(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)合掃描電化學顯微鏡(SEM)、電化學阻抗譜(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)電化學制各導電聚合物聚苯胺，然后在上述導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