PT-Sn-Graphene-N對(duì)乙醇電催化氧化性能的研究.pdf

1、直接乙醇燃料電池具有高的能量密度、適宜的工作溫度、較高的環(huán)境友好度、易于裝卸等優(yōu)點(diǎn)，有望應(yīng)用于便攜式電器的電源，已經(jīng)引起了廣泛的研究興趣。其中，乙醇電催化氧化反應(yīng)所使用的催化劑主要是貴金屬Pt，為了提高催化劑Pt的CO耐受性，一般還會(huì)摻入Ru、Ni、Au、Pb、Sn等其他過(guò)渡元素，形成二元或三元合金催化劑。為了將其進(jìn)一步地推向商業(yè)化，較低成本的Sn作為第二金屬與Pt共同作為催化劑具有巨大的研究?jī)r(jià)值。在催化劑的載體方面，石墨烯憑借其大的比

2、表面積、高的電子傳輸率等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為作為催化劑載體可以促使催化劑更好地發(fā)揮其電催化性能。但是，當(dāng)載體材料石墨烯表面的含氧官能團(tuán)被完全還原時(shí)，會(huì)引起石墨烯的片層的重新堆疊導(dǎo)致比表面積的減小;而其表面的含氧官能團(tuán)被部分還原時(shí)，又會(huì)引起導(dǎo)電性較差的問(wèn)題;另外，由于催化劑金屬納米顆粒易于團(tuán)聚而引起的催化效率低下，也是阻礙其商業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題。為了提高貴金屬催化劑的催化活性，同時(shí)減少鉑的使用量以節(jié)約成本，本實(shí)驗(yàn)使用氮摻雜石墨烯負(fù)載Pt-Sn納米顆粒

3、作為催化劑，并對(duì)直接乙醇燃料電池的電化學(xué)性能進(jìn)行研究。
　　本實(shí)驗(yàn)采用的制備氧化石墨烯的方法是改進(jìn)的Hummers法，再使用水合肼對(duì)其一步還原并摻氮，然后使用乙二醇對(duì)金屬前驅(qū)體進(jìn)行還原得到Pt-Sn納米顆粒，并將其負(fù)載在載體表面上。本實(shí)驗(yàn)主要使用了X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)對(duì)所制備的樣品進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)測(cè)試，使用了透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與形貌的綜合表征，還使用了電化學(xué)工作站對(duì)所制備的催化劑材料的電化