質(zhì)子交換膜燃料電池電催化劑制備方法的研究.pdf

1、本文首先綜述了燃料電池(FC)的開發(fā)背景、分類及特點(diǎn)，然后簡(jiǎn)要介紹了質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的發(fā)展簡(jiǎn)史，工作原理，關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。詳細(xì)討論了近年來PEMFC電催化劑的研究進(jìn)展。 在實(shí)驗(yàn)部分，本論文以研究質(zhì)子交換膜燃料電池電催化劑的制備方法為主，采用微波輻射的實(shí)驗(yàn)手段，制備了Pt/C和PtRuNi/C電催化劑?？疾炝烁鞣N不同制備參數(shù)對(duì)催化劑金屬分散度及形貌的影響，從而理解制備過程的反應(yīng)機(jī)理及金屬粒子形成、長(zhǎng)大及與載體的

2、相互作用機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，比較性的研究了微波法制備的電催化劑與傳統(tǒng)方法制備的電催化劑的金屬粒徑、形貌、電化學(xué)活性及穩(wěn)定性；同時(shí)，將微波輻射合成與傳統(tǒng)合成方法作比較。通過對(duì)比，闡述了微波技術(shù)在催化劑制備過程中的積極作用，探討了不同制備條件對(duì)電催化劑的貴金屬粒徑，形貌及其性能的影響，并表征研究了制備過程中化學(xué)機(jī)理。 另外，本文對(duì)燃料電池催化劑的一些影響因素進(jìn)行了研究分析，具體說來有：活性炭載體的預(yù)處理、還原劑的選擇、溶劑的選擇、載體

3、的顆粒尺寸和性能等，并利用利用比表面積、透射電鏡、交流阻抗、循環(huán)伏安法，對(duì)電催化劑的各項(xiàng)性能進(jìn)行了研究，找出了制備催化劑的優(yōu)化條件和方法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在質(zhì)子交換膜燃料電池電催化劑的制備過程中，相較與傳統(tǒng)的制備方法，微波法_史具有優(yōu)勢(shì)，可以制得粒徑適宜、大小均勻，并高度分散在碳載體上的合金納米粒子，對(duì)于獲得高性能的PEMFC電催化劑具有重要意義；對(duì)活性炭載體的預(yù)處理，HNO<,3>的效果最好；在還原劑的選擇方面，用甲醛作為還原