碳金屬-金屬氧化物復合納米材料的制備與性能.pdf

1、碳材料具有密度低，抗化學腐蝕性能好，熱膨脹系數小，彈性模量不高，被廣泛用于電化學領域作電極材料。特別是多孔碳材料具有極大的比表面積和獨特的表面物理化學性能，是用來制造電極的理想材料之一，且具有其他材料無法比擬的穩定性和價格低廉等特性。但隨著對電極材料性能要求的不斷提高，碳材料也顯示出其作為活性材料時容量較低的缺陷。而金屬電極(特別是一些貴金屬)通過在表面發生的可逆氧化還原反應來實現能量儲存，其比電容量遠大于碳電極的比電容量，但貴金屬的昂

2、貴價格限制了其應用前景。因此，結合碳材料的穩定性和金屬(金屬氧化物)的高容量性以及納米材料的特殊性能，制備碳/金屬(金屬氧化物)復合納米材料作為電極材料，是當今該領域研究的熱點。
　　 Pt/C催化劑是直接甲醇燃料電池(DMFC)中廣為使用的催化劑。由于Pt的價格昂貴，資源稀少，因此目前的研究主要集中在如何提高催化劑的活性，降低催化劑的載量。將Pt載附在C載體上不僅增加了Pt的分散度，使制備粒徑為納米級的Pt晶粒成為可能，而且可

3、顯著降低Pt的載量，同時鉑與碳的相互作用又降低了鉑的聚結速度。一些研究表明納米尺度的鉑對某些反應的催化性能大大優于傳統的催化劑，具有廣闊的應用前景。
　　 本論文就是在納米復合材料、電極材料等基礎理論指導下，提供了一種制備納米級的碳/金屬(金屬氧化物)復合材料的新方法，解決了現有制備碳/金屬(金屬氧化物)復合材料時復合不均勻，復合不穩定，金屬(金屬氧化物)易脫落的問題。這種方法特別是對一些貴金屬(如本實驗中的鉑)大大降低了貴金屬