直接甲醇燃料電池用非擔(dān)載催化劑的研制.pdf

1、電催化劑是直接甲醇燃料電池的關(guān)鍵材料之一，是影響直接甲醇燃料電池商業(yè)化進(jìn)程重要因素。本文對(duì)直接甲醇燃料電池電催化劑的制備作了有益探索，使用檸檬酸三鈉為保護(hù)劑在超聲環(huán)境中制備了非擔(dān)載型Pt Black以及Pt-Ru Black電催化劑。通過X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、循環(huán)伏安法(CV)以及線性掃描法(LSV)表征了電催化劑基本性質(zhì)，采用單電池測(cè)試(SCT)評(píng)價(jià)了催化劑使用性能。通過考察制備過程中主要因素的影響，確定了其

2、工藝參數(shù)，并分析了其作用機(jī)理。 1.檸檬酸三鈉需要在溶液pH值為8，反應(yīng)溫度為50℃的情況下，以其電離出來的C<,6>H<,5>O<,7><'3->在摩爾比為1：1的情況下與體系中的Pt鹽進(jìn)行作用，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。 2.超聲空化作用在Pt粒子的還原過程中起到控制催化劑粒徑、防止顆粒團(tuán)聚的作用。合成的電催化劑的最優(yōu)超聲環(huán)境為：超聲功率密度15W/cm<'2>、頻率40kHz。NaBH<,4>水溶液是本實(shí)驗(yàn)體系的最佳還原劑

3、。 3.XPS分析結(jié)果表明，Pt Black催化劑表面吸附有部分有機(jī)物，熱處理能夠很好的除去它們，但是由于熱處理過程中的Pt Black催化劑顆粒生長(zhǎng)迅速，催化劑的表面積隨之減小，導(dǎo)致催化活性降低。因此熱處理并不適用作Pt Black催化劑的處理。 4.將自制Pt Blcak催化劑與Johnson Matthey公司同類商業(yè)產(chǎn)品的比較，自制催化劑各項(xiàng)性能與該商業(yè)催化劑相當(dāng)。超聲保護(hù)法制備Pt-Ru Black的結(jié)果表明，