直接甲醇燃料電池PT-CEO2 NWS催化體系的功能化修飾及性能研究.pdf

1、能源危機(jī)越來(lái)越多的引起了人們的注意，并影響到了我們的日常生活中，提高能源的利用率是緩解該問(wèn)題的措施之一。燃料電池，作為一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，我們也希望能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。直接甲醇燃料電池作為燃料電池的一個(gè)變種，因其能量密度大、轉(zhuǎn)化率高而受到關(guān)注，但距離其完成商業(yè)化還有很長(zhǎng)的路，其中一個(gè)問(wèn)題就是其催化劑的問(wèn)題。本文重點(diǎn)研究直接甲醇燃料電池陽(yáng)極催化劑，主要針對(duì)載體方面進(jìn)行了研究，因其自身的性質(zhì)，選擇了過(guò)渡金屬氧化物二氧化鈰

2、(CeO2)作為研究對(duì)象。
　　本文利用水熱法合成了一種超細(xì)的二氧化鈰納米線(CeO2NWS)。針對(duì)其導(dǎo)電性問(wèn)題，利用尿素作為氮摻雜碳源，通過(guò)原位碳化來(lái)提高Pt/CeO2NWS導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，同時(shí)考察摻雜尿素量對(duì)催化劑性能的影響。研究了CeO2不同形貌如CeO2NWS、CeO2NP（實(shí)驗(yàn)室自制介孔）和碳載體對(duì)催化劑活性和穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:與Pt/XC-72、Pt/CeO2NP相比，Pt/CeO2NWS在活性和穩(wěn)定性方面都表現(xiàn)

3、出了更好的性能。尿素?fù)诫s量在15％（尿素占載體總量的質(zhì)量）時(shí)，Pt/CeO2NWS@C-N15催化劑的性能最好，電化學(xué)活性面積和甲醇峰電流分別是Pt/CeO2NWS的1.79倍和1.35倍。原因可能是由于尿素的加入，所形成的氮摻雜碳層與載體和Pt粒子有相互作用，但過(guò)多的尿素，覆蓋了CeO2進(jìn)一步影響了CeO2-Pt之間的相互作用，進(jìn)而導(dǎo)致催化劑性能下降。
　　首次將氧化石墨(GO)和CeO2NWS進(jìn)行原位復(fù)合得到線片插層結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)