19372.pt基及pd基催化劑的制備及其對(duì)乙醇電催化性能研究

1、學(xué)號(hào)：201200369030分類號(hào)：O643碩士學(xué)位論文Pt基及基及Pd基催化劑的制備及其對(duì)乙醇電催化性能研究基催化劑的制備及其對(duì)乙醇電催化性能研究研究生姓名：王琳琳指導(dǎo)教師：索掌懷教授學(xué)科門類：工學(xué)專業(yè)名稱：工業(yè)催化論文提交日期：2015年4月1摘要直接乙醇燃料電池(DEFC)被認(rèn)為是最有實(shí)用價(jià)值的能源裝置。在酸性條件下，Pt基催化劑是研究最為廣泛的DEFC陽(yáng)極催化劑，但Pt催化劑容易吸附CO而導(dǎo)致催化劑中毒、使用壽命短，而且Pt資

2、源有限、價(jià)格昂貴。在堿性條件下，Pd基催化劑也是良好的DEFC陽(yáng)極催化劑，但其穩(wěn)定性有待提高。因此，開(kāi)發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的Pt基、Pd基DEFC陽(yáng)極催化劑是目前直接乙醇燃料電池研發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本論文在優(yōu)化制備條件的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加金屬Sn、Cu、Co、Ni等制備了炭黑負(fù)載Pt基及Pd基雙金屬催化劑。以天然聚合物殼聚糖(CHI)對(duì)炭黑載體進(jìn)行改性，制備了殼聚糖炭黑復(fù)合載體(CHIC)及其負(fù)載PdM催化劑。采用X射線衍射(XRD)、X射

3、線光電子能譜(XPS)、透射電子顯微鏡(TEM)等分析技術(shù)獲得了催化劑的結(jié)構(gòu)、形貌及表面組成等信息。以循環(huán)伏安法(CV)、計(jì)時(shí)電流法(CA)、氧化峰電流密度隨掃描次數(shù)的變化考察了Pt基、Pd基催化劑對(duì)乙醇的電催化氧化活性和穩(wěn)定性。論文所得主要結(jié)果如下：1.以乙二醇還原法制備的PtSnC催化劑，考察了溶液pH值、PtSn原子比等制備條件對(duì)催化劑電催化氧化性能的影響。結(jié)果表明：在酸性條件下，當(dāng)溶液pH為13，PtSn原子比為3:1時(shí)所得催化

4、劑具有最好的乙醇電催化氧化性能。2.采用兩步還原法制備了Pt3SnC催化劑，研究了還原溫度、PVPSn質(zhì)量比對(duì)催化劑性能的影響。發(fā)現(xiàn)第二金屬Sn的引入使催化劑中Pt粒子尺寸更小、分散更均勻，既增大了電化學(xué)活性面積，也提高了Pt的利用率。3.采用共浸漬還原法制備PdM(M=Sn、Cu、Co、Ni)雙金屬催化劑，在堿性條件下對(duì)催化劑進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其對(duì)乙醇的電催化氧化活性次序?yàn)椋篜dCoC?PdSnC?PdNiC?PdCuC?PdC。添