直接醇類燃料電池Pt基催化劑的研究.pdf

1、燃料電池具有比能量高、清潔、使用安全方便、結構簡單等優(yōu)點,在便攜式電源和車載電源等領域具有廣泛的應用前景。目前燃料電池的性能與商業(yè)化的要求仍有較大的差距。主要問題之一是陰陽極催化劑性能仍然有待提高。因此,研究高性能陰陽極催化劑是燃料電池研究中的一個重要課題。本文以Pt系金屬催化劑的制備、結構和性能之間的相互關系為研究內(nèi)容。主要研究內(nèi)容為碳載Pt金屬催化劑制備及其對甲醇氧化、甲酸氧化、氧氣還原電催化性能的影響。主要研究結果如下:
　

2、　 1、以前的報道表明,在用絡合還原法制備碳載Pt(Pt/C)催化劑時,H2PtCl6作為前驅體,乙二胺四乙酸(EDTA)作絡合劑。而本課題組發(fā)現(xiàn),在用Pt(NO3)2作前驅體制備Pt/C催化劑時,EDTA的存在同樣能有效地降低Pt粒子粒徑并改善其分散度,但加入EDTA不能與Pt2+配位形成絡合物,而是通過靜電作用將Pt2+和還原后的Pt包裹起來,使生成的Pt粒子不易團聚,得到的Pt/C催化劑中Pt粒子的平均粒徑在3nm,而且分布均勻

3、,因此,得到的Pt/C催化劑對甲醇氧化有很好的電催化活性和穩(wěn)定性。
　　 2、利用甲醇作為溶劑,SnCl2為還原劑,通過有機溶膠方法制備了具有不同粒徑的Pt/C催化劑。該方法與Bonnemann方法相比,原料易得,制備過程簡單可行。研究表明,通過控制反應溫度,能夠有效控制Pt/C催化劑中Pt粒子的粒徑。電化學研究顯示:對于甲酸氧化,其最佳的粒徑分別為3.8nm。
　　 3、在乙二醇體系中引入白磷可制備Pt-P/C催化劑。