不同溶劑中熱解合成多壁碳納米管負(fù)載Pd基及Pt基二元金屬催化劑及其對甲酸、乙醇的催化氧化研究.pdf

1、中圖分類號：064UDC：540密級：公開學(xué)校代碼：10094訶且￡解茁尤李碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)不同溶劑中熱解合成多壁碳納米管負(fù)載Pd基及Pt基二元金屬催化劑及其對甲酸、乙醇的催化氧化研究DifferentsolventspyrolyticsynthesismultiwalledcarbonnanotubessupportedPdbased、Ptbasedbinarymetalcatalystforformicacidandetha

2、noloxidation作者姓名：曹艷麗指導(dǎo)教師：丁克強(qiáng)學(xué)科專業(yè)名稱：物理化學(xué)研究方向：電化學(xué)論文開題日期：2013年3月13日摘要能源資源是能源發(fā)展的基礎(chǔ)。近些年來隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人類對于能源的需求量日漸提高，且環(huán)境污染問題日益增多，能源再生和環(huán)境保護(hù)問題已經(jīng)成為全世界的熱點(diǎn)話題。對于中國而言，雖然我們擁有較為豐富的化石能源資源，但是人均擁有量少，開發(fā)難度大，所以開發(fā)新型的可再生綠色能源顯得日益重要。燃料電池是

3、一種等溫的將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高效的、對環(huán)境友好的能源的裝置，是一種新型的綠色發(fā)電裝置，而研究更高效的燃料電池催化劑也顯的尤為重要。研究發(fā)現(xiàn)貴金屬Pd、Pt對甲酸、乙醇等燃料具有很好的催化性能，但其成本高，不適用于工業(yè)生產(chǎn)。本論文研究了以離子液體和水為溶劑熱解合成多壁碳納米管負(fù)載Pd基及Pt基金屬顆粒催化劑的方法以及研究了其作為催化劑催化甲酸、乙醇氧化的催化性能。使用了SEM、TEM、EDS、XRD對催化劑進(jìn)行了表征，并使用循環(huán)伏安、交流阻抗

4、、計時電流的電化學(xué)方法對其進(jìn)行了電化學(xué)性能的測試。主要實(shí)驗內(nèi)容如下：1、以離子液體(N一丁基吡啶四氟硼酸鹽，BPyBF4)為溶劑，采用熱解的方法合成了多壁碳納米管(MWCNTs)負(fù)載PdNi二元金屬催化劑，并研究了不同比例Pd、Ni的原子投料比(1：0、1：l、15：1、2：1)對甲酸氧化的催化效果。通過XRD表征證明了二元金屬顆粒在MWCNTs表面的生成，并計算出了平均粒徑，其中以Pd：Ni原子投料比為15：1的樣品具有最小的粒徑，為

5、76rim。EDS結(jié)果表明，金屬Ni摻入到了金屬Pd中。SEM、TEM照片進(jìn)一步證明了Pd、Ni金屬顆粒均勻的分布到了碳納米管表面。通過循環(huán)伏安等電化學(xué)方法測試，證明了在酸性條件下，碳載Pd及PdNi二元金屬催化劑對甲酸均有催化活性，PdNi二元金屬的催化性能要明顯優(yōu)于純金屬Pd，并且研究發(fā)現(xiàn)不同Pd、Ni比例的催化劑對甲酸的催化活性是不同的，其中以Pd：Ni=15：1投料制得的樣品具有最好的催化活性，這與XRD等其他表征結(jié)果是吻合的。