納米多孔鈀基雙金屬材料的制備及其氧還原性能研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFCs)在交通運(yùn)輸系統(tǒng)和便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域作為一種替代能源具有極大的應(yīng)用前景。在質(zhì)子交換膜燃料電池中，陰極氧還原反應(yīng)對(duì)于能否得到令人滿意的能源產(chǎn)率和使用壽命具有重大的意義。當(dāng)前，商業(yè)上普遍應(yīng)用的氧還原催化劑是Pt/C催化劑，然而其氧還原活性還不能夠令人滿意，而且其耐甲醇能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，因此探究低成本高性能的非Pt催化成為當(dāng)前陰極氧還原催化劑的研究熱點(diǎn)。
　　本文中采用了去合金化法制備了雙金屬的納米多

2、孔Pd基合金，主要包括PdFe、PdCr和PdPt合金，并且通過(guò)XRD、SEM、TEM、XPS等測(cè)試手段對(duì)制得的合金材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征，由此可知所制備的納米多孔PdFe、PdCr和PdPt合金材料均具有三維雙連續(xù)的納米多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且所制備的材料均為均一單相的合金材料，表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，有利于氧還原性能的提高。
　　進(jìn)一步通過(guò)電化學(xué)方法測(cè)試了所制備的三種納米多孔材料的電催化性能（氧還原性能、催化穩(wěn)定性、抗甲醇性能等

3、），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與Pt/C催化劑相比，納米多孔PdFe、PdCr和PdPt均展現(xiàn)出了較高的氧還原催化性能、優(yōu)良的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和一定的耐甲醇性能，并且對(duì)于納米多孔PdPt催化劑來(lái)說(shuō)，Pd75Pt25催化劑具備最高的電催化性能。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算，探究了Pd與3d金屬合金化后Pd電子結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)的變化，進(jìn)一步探討了合金化對(duì)Pd氧還原性能提高的起因。計(jì)算結(jié)果表明Fe和Cr與Pd合金化后改變了Pd表面的電子結(jié)構(gòu)，降低了Pd對(duì)氧