一維鈀基納米催化劑的合成及其在直接醇類燃料電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、直接醇類燃料電池因其燃料來源廣泛、儲存運輸安全、能量轉(zhuǎn)化效率高和環(huán)保等優(yōu)點，在燃料電池領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。催化劑作為影響其能量轉(zhuǎn)化效率和價格的重要因素之一，減少催化劑的用量并提高催化活性是直接醇類燃料電池進一步發(fā)展過程中極為重要也是亟待解決的難題?；诖耍菊撐闹塾诟咝?、低價的直接醇類燃料電池催化劑的設(shè)計，從納米材料的組分、結(jié)構(gòu)、形貌和載體四個方面來進行調(diào)控，合成了幾種不同類型的一維Pd基中空納米催化劑，并研究了其在直接醇類燃料電

2、池中的性能。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1.設(shè)計了一種以氧化石墨烯(GO)為穩(wěn)定劑和分散劑，Te納米線為模板，可控合成一維Pd基納米管/GO復合材料的方法。通過加入不同的金屬鹽前體，在室溫水溶液中成功合成了三種不同組分（PdTe，PdPtTe和PdAuTe）的納米管/GO復合材料，在這三種材料中，Pd基納米管均具有較均一的形貌，且在GO上有良好的分散性。通過電化學方法將GO還原后，研究了不同比例的PdAuTe納米管/還原石墨烯(

3、rGO)復合材料電催化乙醇氧化的性能，結(jié)果表明，合成的Pd47Au33Te20、Pd31Au49Te20和Pd62Au17Te21納米管/rGO復合材料的質(zhì)量比活性分別為5.31 mAug-1Pd、4.87 mA ug-1Pd和2.94 mA ug-1Pd，分別是商業(yè)Pd/C(1.03 mAug-1Pd)催化劑的5.16、4.59和2.77倍。該方法為設(shè)計合成具有特定形貌的石墨烯基納米催化劑提供了新的思路。
　　2.以Te納米線和

4、Ag納米粒子為模板，合成了一種全新的中空Pt球/PdPt管納米結(jié)構(gòu)，并研究了其電催化乙二醇和丙三醇氧化的性能。結(jié)果表明，合成的中空鉑納米球/鈀鉑納米管結(jié)構(gòu)電催化乙二醇氧化的質(zhì)量活性為5.21 A mg-1metal，分別是商業(yè)Pt/C和商業(yè)Pd/C催化劑的2.29倍和5.15倍;其電催化丙三醇氧化的質(zhì)量活性為1.60A mg-1metal，分別是商業(yè)Pt/C和商業(yè)Pd/C催化劑的1.46倍和3.96倍。同時，這種材料在電催化過程中表現(xiàn)出