應(yīng)用于燃料電池的金屬-聚合物復(fù)合催化材料的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、合成了鈷-聚吡咯(Co-PPy/C)、鈷-聚噻吩(Co-PTh/C)復(fù)合催化劑,應(yīng)用于燃料電池氧還原反應(yīng)。研究了Co-PPy/C、Co-PTh/C復(fù)合催化劑的制備及其對氧還原反應(yīng)的電催化性能。研究了碳素材料、碳載體處理、聚合溫度、氧化劑等制備工藝對氧還原催化活性的影響。
　　 對Co-PPy/C的制備條件進(jìn)行了較深入的研究。以酸處理碳黑作為載體制備的Co-PPy/C復(fù)合催化劑與同條件下未處理碳黑相比,氧還原催化性能顯著提高,電流

2、密度增加了30mA·cm-2。比較不同聚合溫度、氧化劑的催化劑性能,實(shí)驗(yàn)顯示0℃、過氧化氫為氧化劑制備的催化劑有最佳的催化效果。以最佳條件制備的Co-PPy/C電極在堿性介質(zhì)(6mol·L-1 KOH)中空氣氣氛下,電極電位為-0.20V(vs.Hg/HgO)時(shí)電流密度為96mA·cm-2,顯示出良好的催化效果。
　　 首次設(shè)計(jì)合成了鈷-聚噻吩(Co-PTh/C)催化劑,其顆粒呈球形,粒徑在10nm～30nm之間且分布均勻。以此

3、催化劑制備的電極在堿性介質(zhì)(6mol·L-1KOH)中空氣氣氛下,電極電位為-0.20V(vs.Hg/HgO)時(shí)電流密度為158 mA·cm-2。Co-PTh/C的電流密度高于質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％Pt/C(107 mA·cm-2),顯示出優(yōu)越的氧還原電催化性能。
　　 初步研究了Co-PPy/C、Co-PTh/C復(fù)合催化劑的催化機(jī)理,其結(jié)構(gòu)中形成了Co-C-N、Co-C-S點(diǎn),為氧還原反應(yīng)提供了活性位置。
　　 以純鋅為負(fù)極,氣

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