直接甲醇燃料電池陽極鉑基催化劑的制備及表征.pdf

1、本文綜述了直接甲醇燃料電池(DMFC)的基本結構，研究現狀及關鍵技術問題，詳細介紹了陽極催化劑的研究現狀及催化劑的制備方法，并對浸漬還原法制備催化劑的性能影響因素進行了介紹。
　　利用CHI-630A電化學分析儀，采用常規三電極體系(0.5mol·L-1H2SO4+0.5mol·L-1CH3OH)測試催化劑電化學性能，并通過X-射線衍射(X-ray Diffraction,XRD)、透射電子顯微鏡(Transmission Ele

2、ctron Microscopy,TEM)等測試方法對催化劑進行物理表征。
　　在對PtRu/C催化劑的工藝改進方面，從pH值調節所用物質、載體的優化以及正交實驗進行研究。結果表明，采用乙酸鈉和氫氧化鈉混合溶液代替單一的氫氧化鈉調節反應溶液的pH值，制得的催化劑顯示了更高的催化活性。當添加的乙酸鈉的物質的量與前驅體H2PtCl6的物質的量之比為2.4時，所制得的催化劑對甲醇的電催化活性最好。以乙酸鈉的加入量、pH值、制備溫度三個因

3、素進行正交實驗，得出當pH值為8，還原溫度為80℃，總重量為100mg的20％PtRu/C催化劑加入0.7ml乙酸鈉(0.2mol·L-1)所制備的催化劑的催化性能最好。對于碳粉中摻雜碳化鉬用作催化劑載體得到的催化劑其活性比單純的碳粉作載體性能有所提高。
　　對于高載量的催化劑，通過調節前驅體的濃度，得出當前驅體的濃度為0.81mmol·L-1時，所制備的催化劑的活性最高。采用相同前驅體濃度，制備了載量不同的催化劑。通過對比得出隨

4、著催化劑載量的提高，其催化性能逐漸下降。通過添加十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)明顯改善了高載量催化劑的催化性能。
　　另外還研究了PtMo/C和PtMoNi/C合金催化劑，得出PtMo的最佳原子比為6:4，PtMoNi的最佳原子比為6:2:2。將所得最佳原子比的PtMo/C以及PtMoNi/C合金催化劑與PtRu/C催化劑相比，得到PtMo/C催化劑的性能比PtRu/C的性能要差很多，PtMoNi/C合金催化劑催化甲醇的性能比PtM