納米結(jié)構(gòu)SnO2復(fù)合材料的制備及催化性能研究.pdf

1、H2O2燃料電池是以H2O2為氧化劑的燃料電池。根據(jù)陽極燃料可分為金屬-H2O2半燃料電池、醇類-H2O2燃料電池、酸-H2O2燃料電池和硼氫化物-H2O2燃料電池等。H2O2燃料電池具有安全性高，穩(wěn)定性好，環(huán)境友好，易操作，功率密度和能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，與氧氣作為氧化劑的傳統(tǒng)燃料電池相比，H2O2燃料電池應(yīng)用范圍廣，可以被用在水下和氧氣稀少的環(huán)境中。H2O2燃料電池催化材料的催化活性，穩(wěn)定性及制備價(jià)格，限制了該電池更好地利用與發(fā)展。因此

2、，研究H2O2燃料電池陰極和陽極催化劑，研制出催化活性強(qiáng)，選擇性好、成本低的催化劑，具有極重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文采用溶劑熱法制備了納米SnO2材料，考察了氫氧化鈉含量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及添加劑（SDS和葡萄糖）等對(duì)產(chǎn)物形貌的影響，并初步分析了生長機(jī)理。以SnO2為擔(dān)載體，分別使用硼氫化鈉還原法、物相混合法、乙二醇溶劑熱還原法得到了Pd/SnO2催化劑，并進(jìn)行XRD、SEM和電化學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種方法得到的Pd/SnO2對(duì)H

3、2O2電還原反應(yīng)具有一定的催化性能。Pd/SnO2電極上的還原電流密度隨H2O2濃度增大而增加，在0.1 mol/L H2SO4+0.5 mol/L H2O2混合溶液中，E=0.2V，Pd/SnO2-A、Pd/SnO2-B、Pd/SnO2-C催化劑上H2O2還原的電流密度依次為13.2 mA/cm2，10.8 mA/cm2和19.7mA/cm2。溶劑熱法得到的Pd/SnO2催化劑在0.1 mol/L H2SO4中的電催化活性大于其他兩種

4、制備方法得到的Pd/SnO2催化劑。采用溶劑熱還原法制備了PdCo/SnO2、PdZn/SnO2、PdFe/SnO2和PdSb/SnO2催化劑，通過XRD、SEM和電化學(xué)測(cè)試手段進(jìn)行該催化劑物理化學(xué)表征，發(fā)現(xiàn)摻雜鈷、鋅、鐵和銻等對(duì)Pd/SnO2催化H2O2電還原性能具有一定的影響。結(jié)果表明，PdCo/SnO2、PdZn/SnO2、PdFe/SnO2和PdSb/SnO2在0.1 mol/L H2SO4+0.5 mol/L H2O2混合溶液

5、中，E=0.2 V時(shí)，各催化劑上H2O2電還原的電流密度依次為:20.2 mA/cm2、16.7 mA/cm2、13.2 mA/cm2、13.6 mA/cm2。PdCo/SnO2對(duì)H2O2電還原性能最佳。采用溶劑熱還原法得到的PdCo/SnO2、PdZn/SnO2、PdFe/SnO2和PdSb/SnO2催化劑進(jìn)行H2O2燃料電池陽極不同陽極燃料的電催化氧化活性研究，并發(fā)現(xiàn)在6 mol/LNaOH+0.1 mol/L NaBH4溶液中，P