直接乙醇燃料電池低鉑三組元催化劑的制備及其催化性能的研究.pdf

1、直接乙醇燃料電池以原料來源廣，毒性低和能量密度高等優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注。催化劑作為燃料電池的關(guān)鍵組成之一，對催化乙醇氧化乃至直接乙醇燃料電池的商業(yè)化起到十分重要的作用?，F(xiàn)階段，仍以鉑基催化劑為主要研究對象，由于鉑的價格高，容易中毒等缺點(diǎn)，使燃料電池遲遲難以商業(yè)化。因此，降低鉑的載量，同時還需提高催化劑的性能成為新型催化劑的研究重點(diǎn)。本論文以此為目標(biāo)，制備了PtSn-ZrO2/GN，PtSn-V2O5/GN和PtNi-CeO2/GN電催化劑。利用

2、XRD，HRTEM，XPS等物理表征和循環(huán)伏安測試，計時電流分析法等電化學(xué)表征方法對以上三種催化劑進(jìn)行分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴運(yùn)用兩步法，先將ZrO2負(fù)載到石墨烯上并高溫煅燒得到ZrO2/GN，之后乙二醇同時作為還原劑和溶劑，將Pt和Sn的前驅(qū)體以及ZrO2/GN一起經(jīng)過還原反應(yīng)，得到PtSn-ZrO2/GN催化劑。對ZrO2的含量和Pt∶Sn的摩爾比進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)nPt∶nSn∶nZrO2=0.122∶0.081∶1時

3、，即電催化劑Pt0.122Sn0.081-ZrO2/GN的起始電位最低，為0.14V，峰電流密度最大，優(yōu)于其相應(yīng)的一、二元催化劑。⑵運(yùn)用兩步還原法制備電催化劑，首先利用還原法制備V2O5/石墨烯，然后將不同摩爾比的Pt∶Sn還原負(fù)載到石墨烯上。篩選出Pt∶Sn最佳摩爾比為3∶1，當(dāng)nPt∶nSn∶nV2O5=1.29∶0.43∶1時，Pt1.29Sn0.43-V2O5/GN電催化劑對乙醇氧化的起始電位最低，且穩(wěn)定性最好，催化性能相對其一