碳納米管上貴金屬催化劑的穩(wěn)定化方法研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有高效和潔凈等優(yōu)點(diǎn)，是有發(fā)展前途的一種電池，可廣泛用于移動電源和便攜式電源。但是，以貴金屬鉑為催化劑的PEMFC還面臨著催化劑價(jià)格昂貴、利用率低和穩(wěn)定性差等問題，使其商業(yè)化的進(jìn)程緩慢。目前，提高Pt的利用率、催化劑活性和穩(wěn)定性是PEMFC中的重要研究方向。
　　 目前，常用的催化劑載體為炭黑材料，但是由于顆粒細(xì)小，容易出現(xiàn)液封現(xiàn)象，并且它的耐腐蝕性低，影響電池壽命。(CNTs)是一種新型的碳材料

2、，具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)、高的比表面積、電阻低、耐腐蝕、良好的機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，是催化劑載體的理想選擇對象，催化劑和載體間的相互作用也影響著催化劑的性能。
　　 本論文在自還原方法的基礎(chǔ)上結(jié)合微波法、回流法來探索一種新的方法，制備高分散、高擔(dān)載、高利用率的Pt/FCNTs催化劑。并且通過對一系列方法的探索，得出自還原結(jié)合微波加熱和自還原結(jié)合回流的方法制備的Pt/FCNTs催化劑具有較高的活性，且通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較得出實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性很高

3、，說明方法本身也具有一定的穩(wěn)定性。對所制備的Pt催化電極性能及負(fù)載量，用循環(huán)伏安法(CV)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)及分光光度法進(jìn)行了表征與檢測，初步的結(jié)果顯示：
　　 新型方法制備的Pt/FCNTs電極的電化學(xué)表面積和Pt的利用率均大于商業(yè)化的Pt/C電極(Pt的粒徑為3～4nm)，且其對氧還原的催化活性明顯高于商業(yè)化的Johnson-matthey40wt％Pt/C電極，而催化劑穩(wěn)定性也與商業(yè)化的Pt/C催