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《鈀納米石墨片復(fù)合材料的制備及其對甲醇的電催化性能》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、耙/納米石墨片復(fù)合材料的制備及其對甲醇的電催化性能朱瑞芝周揚(yáng)夏甜甜劉志華王昆淼常鋼蔡志偉操日兵何云斌公司技術(shù)中心湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院摘要:用改進(jìn)的Hummers方法和機(jī)械剝離法制備納米石墨片,以硼氫化鈉為還原劑,采用一步法制備蠕蟲狀Pd納米顆粒/納米石墨片。結(jié)果表明這種新型的納米右墨片的制備方法簡單快速、溫和高效。11?5側(cè)的Pd納米顆粒能良好地分散在納米石墨片上,且復(fù)合材料在堿性條件下對甲醇具有良好的催化活性和抗毒化性能,比相同條件下制備出的Pd負(fù)載在傳統(tǒng)的改進(jìn)Hummers方法制備的氧化
2、石墨烯和商業(yè)炭黑VulcanXC-72的催化性能更佳。關(guān)鍵詞:納米材料;電化學(xué);燃料電池;陽極催化劑;甲醇電氧化;作者簡介:朱瑞芝(1978—),女,博士,高級工程師;作者簡介:周揚(yáng)(1993—),男,碩士研究生。收稿日期:2017-03-30基金:云南省煙草化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)冃(2016539200340109)FacilepreparationofPd/graphitenanoplatecompositesforelectrocatalyticoxidationofmethanolZHU
3、RuizhiZHOUYangXIATiantianLIUZhihuaWANGKunmiaoCHANGGangCAIZhiweiCAORibingHEYunbinKeyLaborstoryofTobaccoChemistryofYunrrnnProvince,R&DCenterofChinaTobaccoYunnanIndustrialCo.,Ltd.;FacultyofMaterialsScienceandEngineering,HubeiUniversity;Abstract:Graphiten
4、anoplateswerepreparedbycombiningthemodifiedHummersandmechanicalstrippingmethod.Pdnanoparticlessupportedongraphitenanoplatesweresuccessfullysynthesizedbyasimpleone-stepreductionmethodwithsodiumborohydrideasthereducingagent.TheresuItsshowthatthisnewmeth
5、odforthepreparationofgraphitcnanoplatesissimple,fastandefficient.Pdnanoparticleswithanaveragesizeof11.5nmarewelldispersedonthesurfaceofgraphitenanoplates.Thecompositematerialsexhibitedexcellentcatalyticactivityandpoisonresistancefortheelectro-oxideiti
6、onofmethanolinalkalinemedium,superiortothePdsupportedonthereducedgrapheneoxidepreparedbytraditionalmodifiedHummersmethodandcommercialcarbonblackVulcanXC-72,respectively.Keyword:nanomaterials;electrochemistry;fuelcells;anodecatalyst;methanolelectrochem
7、icaloxidation;Received:2017-03-30引言化石能源帶來的能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題促使人們將目光投放在開發(fā)清潔的新能源上。而直接醇類燃料電池作為一種無污染、能量轉(zhuǎn)化率高、燃料來源廣且價格便宜、存儲和運(yùn)輸方便的綠色能源技術(shù),成為了新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-4]o為了提高燃料電池的性能,促進(jìn)醇類燃料電池的商業(yè)化,降低成本、優(yōu)化電極催化劑的性能成為目前研究的重難點(diǎn)。目前,貴金屬Pt仍被認(rèn)為是對甲醇最有效的電催化劑固,它和石墨烯片的納米復(fù)合材料也表現(xiàn)出良好的電催化性能回。但因其價
8、格昂貴、存儲量低口1,且在應(yīng)用過程中容易被中間產(chǎn)物co毒化[8-10],制約了燃料電池的商品化。因此提高貴金屬的利用率和催化效率成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)2—。迄今為止,研究發(fā)現(xiàn)Pd顯示出對甲醇有顯著的催化活性和良好的抗C0中毒性能,且價格比Pt便宜,是最佳的替代Pt陽極催化劑[11]。催化劑的催化活性與催化劑納米結(jié)構(gòu)的尺寸、形貌[12-13]、結(jié)構(gòu)有關(guān)[14-15]°如納米顆粒的粒徑越小,可獲得的比電化學(xué)表面積越大,相應(yīng)的催化劑的催化活性越高。此外,催化劑的催化活性還與貴金屬納米顆粒的分