質(zhì)子交換膜燃料電池Pt合金催化劑的制備和性能研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池由于其清潔高效等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于便攜式和移動(dòng)電源中。目前PEMFC的電催化劑大多采用對(duì)氧還原反應(yīng)具有高催化活性的金屬Pt,但是單金屬Pt催化劑在混合氣體做燃料時(shí)容易中毒。因此提高Pt的利用率,提高Pt催化劑抗中毒能力,對(duì)于PEMFC的商業(yè)化意義重大。
　　 本文在采用反膠束法制備PtRu／C催化劑中,提出和研究了一種新的反膠束體系。由于采用新的反膠束體系,催化劑的催化活性和電化學(xué)性能得到顯著提高。
　　

2、 以SDS／正丁醇／正庚烷為反膠束體系制備20 wt％的PtRu／C催化劑,研究不同的表面活性劑濃度(P)、不同的水與表面活性劑的摩爾比(ω)、不同超聲功率對(duì)所制備的催化劑性能的影響。采用能量散射光譜、X-射線衍射、透射電鏡、電化學(xué)循環(huán)伏安法等測(cè)試手段考察電催化劑的活性。結(jié)果表明,在表面活性劑濃度P為0.2,ω值為12,超聲為功率為225W下,能制備出分散均勻、粒徑在3 nm左右的催化劑。在此條件下制備PtRu金屬負(fù)載量為30 wt％

3、PtRu／C催化劑,同商業(yè)化Johnson Matthey PtRu／C催化劑相比,粒徑大小相接近,電化學(xué)活性和抗CO中毒能力相當(dāng)。
　　 本文還采用反膠束法制備了PtRu金屬負(fù)載量為30wt％的PtRuFe／C催化劑,研究表明:Fe的摻雜有助于PtRu金屬粒子的分散和電催化活性的提高,當(dāng)Fe的負(fù)載量為4wt％時(shí),制備的催化劑電化學(xué)活性達(dá)到最優(yōu)。采用反膠束法制備了金屬負(fù)載量為20wt％的PtEu／C、PtCe／C、Pt3Te／C