Cu基非晶合金的電催化氧化性能研究.pdf

1、直接醇類(lèi)燃料電池(Direct Alcohol Fuel Cell，DAFC)具有燃料易運(yùn)輸和存儲(chǔ)，重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量效率高和低污染等優(yōu)點(diǎn)，在手提電源，電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。然而目前在DAFC中最常用的陽(yáng)極催化材料，Pt基貴金屬催化材料存在價(jià)格昂貴，儲(chǔ)量較少，易中毒等缺點(diǎn)。本文用旋淬快速凝固法制備Cu基非晶合金條帶，使用HF溶液對(duì)非晶條帶進(jìn)行活化處理，使用X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡表征其晶體和微觀結(jié)構(gòu)，通過(guò)循環(huán)

2、伏安(Cyclic Voltammetry，CV)曲線圖和計(jì)時(shí)電流（Chronoamperometry，CA）曲線圖，分析了Cu基非晶合金的成分對(duì)甲醇和乙醇的電催化氧化性能及穩(wěn)定性的影響，使用雙恒電位階躍的方法測(cè)定了活化后的Cu60Zr34Ti6和Cu60Zr34Ti1Ni5非晶條帶對(duì)甲醇和乙醇電催化氧化反應(yīng)速率常數(shù)(k)等動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
　　未經(jīng)活化的非晶條帶對(duì)甲醇和乙醇都沒(méi)有催化氧化作用，經(jīng)過(guò)HF活化的非晶條帶對(duì)甲醇和乙醇存在催

3、化氧化作用，并且改變腐蝕液的濃度和腐蝕時(shí)間可以?xún)?yōu)化其催化氧化性能。非晶的兩個(gè)表面的電催化氧化性能不同，遠(yuǎn)輥面要優(yōu)于近輥面，由于遠(yuǎn)輥面形成了更好的微觀結(jié)構(gòu)。非晶條帶的電催化氧化性能要優(yōu)于相同成分的晶態(tài)樣品。Cu60Zr34Ti6非晶條帶對(duì)甲醇催化反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)為4.55×105cm3.mol-1.s-1;對(duì)乙醇催化反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)為5.42×105cm3.mol-1.s-1。隨著銅含量的升高三元CuZrTi非晶條帶對(duì)醇類(lèi)的電催化氧化

4、性能先升高后減小。
　　在Cu60Zr34Ti5X1(X=Co，F(xiàn)e，Ni，In)非晶中，Cu60Zr34Ti5Ni1非晶有著較為優(yōu)良的電催化氧化性能。不同含鎳的Cu基非晶條帶Cu60Zr34TixNi6-x(x=1，3，5)，Cu60Zr34Ti1Ni5非晶條帶具有優(yōu)異的電催化氧化性能。Cu60Zr34Ti1Ni5非晶條帶對(duì)甲醇催化反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)為9.53×105cm3.mol-1.s-1;對(duì)乙醇催化反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)為8.