金屬卟啉氧還原催化劑的制備、表征及電化學(xué)特性研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文金屬卟啉氧還原催化劑的制備、表征及電化學(xué)特性研究姓名：謝先宇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師：馬紫峰20070131摘要屬離子與卟啉配體配位后，卟啉環(huán)的氧化還原峰半波電位E1／2負(fù)移，卟啉環(huán)的氧化還原較難進(jìn)行。2碳載金屬卟啉催化劑CoTMP明P的制備及其電催化性能研究。通過將金屬卟啉負(fù)載到碳載體上，然后進(jìn)行高溫?zé)崽幚碇频昧颂钾?fù)載的金屬卟啉氧還原催化劑。比較研究了微波合成法和有機(jī)合成法兩種催化劑制備方法，結(jié)

2、果表明微波法制備的催化劑具有更好的氧還原催化性能，且它將有機(jī)合成法中兩個(gè)復(fù)雜的合成工藝合并成一個(gè)工藝，可以大大縮短反應(yīng)和合成時(shí)間。對(duì)催化劑制備工藝進(jìn)行了研究，采用微波反應(yīng)時(shí)間為150min、熱處理溫度為900℃、反應(yīng)溶劑為冰醋酸制得的催化劑具有最好的性能。。3催化劑碳載體的選擇和預(yù)處理。比較研究了BP和VXC72R負(fù)載的CoTMPP催化劑在O5MH2S04溶液中的性能，BP由于具有較大的比表面積使催化劑性能更好。分別采用6MHN03或3

3、0％H202對(duì)BP進(jìn)行預(yù)處理，電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，預(yù)處理可以促進(jìn)催化劑氧還原催化性能的提高，并且30％H202預(yù)處理的效果更好。利用RDE和KouteckyLevich方程研究發(fā)現(xiàn)CoTMP蛐P3『O％H202在酸性環(huán)境中對(duì)氧的催化還原反應(yīng)是介于2電子和4電子之間的混合控制反應(yīng)。以CoTMPP／BP30％H202作為陰極催化劑的PEMFC測(cè)試結(jié)果表明，催化劑有較好的氧催化活性和穩(wěn)定性，在O7V時(shí)電池最大輸出功率密度達(dá)到150mW／cm2