直接醇燃料電池Pt基陽(yáng)極催化劑活性及穩(wěn)定性改進(jìn)研究.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonthePerformanceImprovementofPt—basedCatalystsforDirectAlcoholFuelCellsBy：JiaojiaoLiSupervisor：ProfJianhongZhao，PhDJiansheWangMajor：ChemicalTechnologySchoolof

2、ChemicalEngineeringandEnergyMay2013摘要摘要針對(duì)直接醇燃料電池陽(yáng)極催化劑存在的活性及穩(wěn)定性較低問題，在前期研究基礎(chǔ)上，首先考察了Ce02對(duì)Pt催化劑活性及穩(wěn)定性促進(jìn)作用，繼而設(shè)計(jì)了一種Sn02表面原位生長(zhǎng)Pt催化劑方法——原位制備法，利用該方法制備Pt／Sn02／CNTs催化劑，其乙醇電氧化活性及穩(wěn)定性均有較大改善。為考察Ce02對(duì)Pt催化劑活性及穩(wěn)定性影響，需在不同載體上負(fù)載相同Pt催化劑進(jìn)行比較。為

3、此，首先用微波法在NaOH乙二醇溶液中還原氯鉑酸，然后將制得Pt顆粒吸附在載體CNTs和CeOz／CNTs上，得到催化劑Pt／CNTs和Pt／CeOz／CNTs。比較了Pt／CNTs和Pt]Ce02／CNTs催化劑在NaOH和H2S04介質(zhì)中對(duì)乙醇電氧化催化活性，結(jié)果表明，堿性條件和Ce02助催化劑均可促進(jìn)Pt催化活性，兩種情況下催化劑促進(jìn)機(jī)理具有相似性，均與催化劑表面含氧基團(tuán)OH較易生成有關(guān)。穩(wěn)定性研究表明，堿性介質(zhì)和酸性介質(zhì)中Pt催

4、化劑均面臨失穩(wěn)問題，Ce02可改善Pt催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性。Sn02相比炭基載體CNTs具有優(yōu)良耐蝕性，對(duì)Pt催化劑表面乙醇電氧化具有助催化作用?；诖耍捎迷恢苽浞ㄖ频肞t]Sn02，考察了該催化劑循環(huán)穩(wěn)定性，表明其穩(wěn)定性較好，但因Sn02導(dǎo)電性差使得Pt利用率不高。為此，利用Sb摻雜和CNTs負(fù)載Sn02提高載體導(dǎo)電率，結(jié)合原位制備法制得Pt／Sn02／CNTs催化劑，循環(huán)伏安循環(huán)掃描前后Pt粒徑變化不大，乙醇電氧化活性較高，表明P