單分散中空碳球的制備及其在DMFCs中的應(yīng)用研究.pdf

1、直接燃料甲醇電池（DMFCs）由于具有燃料甲醇來源豐富、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。中空碳球（HCSs）尤其是單分散中空碳球，因?yàn)槠渚哂斜缺砻娣e高、密度低、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，在催化和吸附等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。PtRu雙金屬催化劑是目前公認(rèn)的最佳甲醇電氧化催化劑，因此單分散中空碳球結(jié)合PtRu雙金屬催化劑對(duì)克服當(dāng)前DMFCs催化劑成本高、活性低等缺點(diǎn)具有積極意義。基于此，本論文開展了以單分散中空碳球?yàn)檩d體的

2、PtRu負(fù)載型催化劑的研究。主要研究工作有以下幾方面：
　?。?）通過經(jīng)典乳液聚合法合成了粒徑大小約為200±20nm的聚苯乙烯（PS）乳膠粒，然后以它為模板，通過水熱法在其表面包覆酚醛樹脂（PF），制備得粒徑大小約為400nm的PS@PF復(fù)合球，接著采用stber法制備得PS@PF@SiO2，然后利用SiO2的限域作用對(duì)PS@PF復(fù)合球進(jìn)行高溫碳化，碳化后除去SiO2便制得單分散中空碳球。TEM表征表明中空碳球的粒徑大小約為39

3、0±10nm；BET表征表明中空碳球的比表面積為226.6m2g1。
　　（2）以已制備的單分散中空碳球?yàn)檩d體，NaBH4為還原劑，采用浸漬還原法制備得一系列PtRu雙金屬負(fù)載催化劑（PtRu/HCSs），PtRu負(fù)載量分別為11.00wt％、15.75wt%及19.52wt%。采用XRD、TEM對(duì)它們的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，所制得的一系列PtRu/HCSs上的PtRu顆粒粒徑分布較窄，其平均大小約在2~4nm之間。