聚吡咯用做直接甲醇燃料電池陽極催化劑載體的研究.pdf

1、本文首先對直接甲醇燃料電池(DMFC)的基本原理、結(jié)構(gòu)和研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，對陽極催化劑的研究現(xiàn)狀和制備方法，進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。然后用不同方法制備了PPy-C復(fù)合載體，制備的Pt/PPy-C催化劑對甲醇氧化有較高的催化活性；探索了酒石酸還原法制備PtRu/C催化劑和以酒石酸為保護(hù)劑制備PtRu/PPy-C催化劑。
　　采用模板法和化學(xué)氧化聚合法得到了PPy-C載體，發(fā)現(xiàn)化學(xué)氧化聚合法制備的PPy較模板法具有更好的性能。對PPy-C

2、復(fù)合載體，采用酒石酸法制備的催化劑性能要優(yōu)于采用乙二醇法制備的催化劑。在PPy添加量為15％時，催化劑的甲醇氧化性能最好。
　　循環(huán)伏安曲線和計(jì)時安培曲線表征了催化劑甲醇氧化催化活性，發(fā)現(xiàn)與Pt/C催化劑相比，Pt/PPy-C催化劑提高了甲醇氧化反應(yīng)的催化活性。X-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)以及能量散射光譜(EDAX)等測試方法對催化劑進(jìn)行物理表征，證實(shí)PPy的存在使鉑納米粒子分散更均勻。X射線光電子能譜(XPS

3、)證實(shí)Pt和PPy之間存在電子效應(yīng)。這種電子效應(yīng)使Pt/PPy-C催化劑具有較強(qiáng)抗毒化能力，提高了對甲醇的催化活性。
　　優(yōu)化了酒石酸還原法制備PtRu/C催化劑的制備工藝，得出反應(yīng)的最佳pH為11，反應(yīng)時間為3h。以酒石酸為保護(hù)劑，NaBH4為還原劑制備了PtRu/PPy-C催化劑，其甲醇氧化活性高于相同方法制備的PtRu/C催化劑，同時也優(yōu)于酒石酸為還原劑制備的PtRu/C催化劑。這是由于PPy的添加提高了催化劑抗CO毒化的能