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《pt基金屬氧化物復(fù)合催化劑制備及性能的研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要摘要：質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFCs)被認(rèn)為是-種有發(fā)展前景的動力能源，其中催化劑的研制是PEMFC研究中最具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。大量研究證明，Pt基催化劑作為PEMFC的陰、陽極催化劑表現(xiàn)出了良好的電催化性能。然而，金屬鉑的價格及來源的短缺限制了Pt基催化劑的應(yīng)用。近年來，使用金屬氧化物增強的Pt基金屬氧化物復(fù)合催化劑成為研究熱點。前期此類研究的大量工作多關(guān)注PtCe<)2／C，本文考慮到其成本及電催化性能，創(chuàng)新性地研究了PtSn02／C復(fù)合催化劑。并且重點研究制備了4種Pt基金屬氧化物復(fù)合催化劑：PtSn02／C，PtCe02／C，Pt
2、C0304／C和PtNiO／C(以下簡稱PtMOx／C)。本文第一次系統(tǒng)地研究比較了PtMOx／C的制備方法、合成路線及金屬氧化物種類對其電催化性能的影響。本文為了制得目標(biāo)PtMOx／C，首先制備MOx／C材料作為催化劑載體，進(jìn)而制備目標(biāo)復(fù)合催化劑PtMOx／C。載體MOx／C的制備比較了沉淀熱分解法和間歇微波加熱法，PtMOx／C的制備則對浸漬法與間歇微波加熱法進(jìn)行了比較。經(jīng)XRD對催化劑進(jìn)行了測試，結(jié)果顯示，每一種合成路線均制得了目標(biāo)催化劑。利用TEM對催化劑的形貌及粒徑進(jìn)行了表征，催化劑均具有較高的分散度，粒徑均小于7nm；而比較不同制備方法發(fā)
3、現(xiàn)，間歇微波加熱法應(yīng)用于催化劑載體或目標(biāo)催化劑的制備過程時，效果均優(yōu)于其他方法，分散度更好，更均勻，粒徑也更小，一般在4．5nm左右，具有較大的比表面積。進(jìn)一步利用電化學(xué)工作站測試循環(huán)伏安曲線，對不同合成線路制備的不同組分的各催化劑，進(jìn)行電化學(xué)性能的比較，發(fā)現(xiàn)對同一種金屬氧化物改性的催化劑而言，采用問歇微波加熱法制得的催化劑性能也明顯優(yōu)于其它方法。實驗表明了PtMOx／C的最優(yōu)制備方法為：先用間歇微波加熱法制得MOx／C催化劑載體，再用間歇微波加熱法制得PtMOx／C。同時，本文又對均采用分步間歇微波加熱法制得的幾種Pt基金屬氧化物復(fù)合催化劑以及Pt
4、／C進(jìn)行了電化學(xué)性能的比較。結(jié)果表明，以0．5mol／LH2S04和0．5mol／LCH30H+0．5mol／LH2S04為溶液時測試的循環(huán)伏安曲線，PtSn02／C表現(xiàn)出了最佳的氫和甲醇的電催化氧化性能，良好的抗CO毒化性能，PtSn02／C與PtCc02／C表現(xiàn)出了最佳的電催化氧還性能，同時本文制備的各種PtMOx／C的電催化性能均優(yōu)于Pt／C催化劑。因此得出結(jié)論：PtSn02／C是一種可以廣泛應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池的優(yōu)異的電催化劑。關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜燃料電池；催化劑；Pt基催化劑；金屬氧化物；間歇微波法分類號：TM911．4j匕塞交通太堂亟±
5、堂僮論塞△墾墨!B△￡!ABSTRACTABSTRACT：PEMFCswererecognizedtobepromisingpowersourceforportableelectronicdevicesandelectricvehicles．DevelopingofcatalystisoneofthemostchallengingtasksofPEMFCresearch．Pt-basedcatalystsarerecognizedasthebestelectrocatalystsforlowtemperaturefuelcell．However,th
6、elimitationoftheusageofPt-basedcatalystscomesfromthehighcostandlimitedresourceofPt．Fordecades，significantprogresshasbeenmadeinthedevelopmentofoxidemodifiedPtelectrocatalystsforPEMFCs．ThepreviousworkfocusedonPtCe02／CelectrocatalystsforPEMFCs．Inaccountofitscostandcatalyticpropert
7、ies，inthispaperthenovelPtSn02／CcatalystWasinnovativelystudied．BecauseSn02istetrahedralrutile—structureandhasexcellentconductivity,theirexcesselectrodesontheorbitdofSnatomCanmovetothePtcatalyst．Andaseriesofoxide—promotedPt／Ccatalyst(PtSn02／C，PtCe02／C，PtC0304／C，PtNiO／C)werealsopr
8、epared．Furthermore，wefirstlyreportedacompletestudyofth
