李文震[1]2003年在《直接甲醇燃料电池阴极碳载铂基催化剂的研究》文中研究指明利用调变的聚合醇方法(EG法)制备出Pt/C(20 wt.％)催化剂，XRD，TEM，电化学(CV)测试表明该Pt/C粒径分布窄(2-5 nm)，平均粒径2.4 nm，且具有优异的DMFC单池性能。系统研究了不同制各处理条件对Pt/C催化剂DMFC单池性能的影响。 采用EG方法制备，高温(900℃)还原并优化Pt-Fe比例，得到平均粒径小，合金化程度高的Pt-Fe/C双组元合金催化剂。RDE，DMFC单池测试显示该Pt-Fe/C合金催化剂的ORR活性高于Pt/C，这与其较大的电化学比表面积，高合金化程度有关。EG法共还原并在温和条件(300℃)下氢气处理的Pt-Fe/C300催化剂具有更高的电化学比表面积。RDE，PEMFC，DMFC单池测试显示其ORR活性高于Pt/C催化剂。RDE证实Pt-Fe/C300的ORR活性提高是由于Fe~(3+)的存在提高了H_2O_2在Pt/C表面的分解。通过XRD，TEM，化学吸附表征Pt-Fe/C的研究，提出EG方法制备碳载铂-过渡金属催化剂的可能步骤。 利用EG方法制备了高分散的多壁碳纳米管担载铂催化剂(Pt/MWNTs)，并提出其可能的形成机理。首次将Pt/MWNTs作为阴极催化剂用于DMFC，发现其较Pt/XC-72具有更好的ORR活性与单池性能，这可能与MWNTs独特的电子性质，特殊的管状结构以及更少的硫含量有关。研究发现通过简便地调变制备体系中去离子水含量即可控制Pt/MWNTs颗粒尺寸与粒径分布，从而制备出具有最佳ORR活性的Pt/MWNTs催化剂。 CV，RDE及DMFC单池测试表明Pt-Pb/C催化剂并未显示出期望的抗甲醇中毒性能。
韩明家[2]2015年在《碳载铂基直接甲醇燃料电池阳极电催化剂的制备和应用》文中研究说明直接甲醇燃料电池,是基于质子交换膜燃料电池技术的低温电池。甲醇直接进入燃料电池,不需要经过重整转换成氢的中间步骤。近来,由于直接甲醇燃料电池技术相对较为成熟且燃料来源丰富、储存安全,直接甲醇燃料电池研发引起了广泛关注。但真正实现商业化还是有较多的困难,催化剂技术即是其核心问题之一。本文以高活性、高稳定性低温燃料电池催化剂为目标,首先探索更优化的金属纳米粒子制备方法,再制备出性能优异的复合载体,之后利用所制备复合载体及Pt NPs制备40wt.%载量的催化剂,并对此过程进行深入研究。(1)当不使用高分子保护性试剂时,由于Oswald熟化作用,Pt纳米粒子(<3nm)很容易发生聚结。但使用包覆性试剂时,又会遮挡Pt NPs的活性位,导致燃料电池催化剂活性不高。在本文中,我们开发了一种无机盐辅助柠檬酸还原法制备高分散和高稳定性Pt溶胶(<2nm)的方法。添加无机盐后(在Pt NPs周围形成厚的双电层,稳定Pt溶胶)可显着减少柠檬酸的使用量(Cyt3-/Pt4+=1:1),因此不再需要后续加热去除碳载铂催化剂表面过量柠檬酸的操作。本文中借助Zeta电位、TEM测试和开路电位来表征Pt溶胶稳定性实属先例。所制得的Pt/C催化剂相比商业Pt/C催化剂有更高的甲醇氧化(以此反应作比照反应)活性。单独制备带正电的Ru纳米粒子和带负电的Pt纳米粒子,在室温下混合后,通过静电自组装成结构规整的PtxRuy纳米粒子。在所得催化剂PtxRuy/C中,CO溶出伏安的起始氧化电位和峰电位与Pt/Ru比值密切关联,这可能是Pt和Ru间不同的组装模式造成了不同的Pt、Ru粒子间距。Pt3Ru1/C的甲醇氧化质量比活性比商业Pt Ru/C催化剂的高112%。(2)为了改善电催化剂载体稳定性的问题,将纳米级Ti O2、乙酸钴和碳粉浸渍混合,在900℃还原性气氛中处理,当混合物中的乙酸钴高温分解后即生成复合载体,经XRD衍射分析得知组分为Ti O2-Co3O4-C(标记为CS)。通过计时电流测试,这种复合载体相比普通的炭黑在酸性条件下显示出了更强的抗腐蚀性或稳定性。利用该复合载体制备40.3wt.%的Pt/CS质子交换膜燃料电池催化剂,在0.5M硫酸溶液中进行的加速稳定性测试(AST)中显示,Pt/CS的ECSA在测试完后剩27.9%,而Pt/XC-72(39.5wt.%)的ECSA剩8.4%。另外经AST后TEM照片也可进一步证实Pt/CS有更强的抗Pt纳米粒子聚结的能力。在0.5M CH3OH和0.5M H2SO4溶液中测试甲醇氧化性能显示,相比于Pt/C,Pt/CS有更高的质量比活性和更慢的活性衰减速率。
周卫江[3]2003年在《低温直接醇类燃料电池阳极催化剂研制》文中认为阳极催化剂研制是直接甲醇燃料电池研究中最具有挑战性的任务之一，催化剂的制备方法对催化剂的性能有显着的影响。采用叁种方法—浸渍—甲醛还原方法、过氧化氢氧化分解亚硫酸钠盐方法和本论文发明的多元醇或混合醇为溶剂、还原剂和保护剂的新方法，以碳载铂钌和铂为主，兼顾其他铂基催化剂的制备，考察了制备过程中主要参数对催化剂性能的影响，优化制备过程，筛选更合适的制备方法。通过比较发现，本论文发明的新方法具有操作灵活、制备过程简单易行、可制备的催化剂种类多、金属担载量高、金属平均粒径小且粒子大小可控等优点。其中，金属前体溶液浓度、载体的加入顺序、混合体系中水的含量及其加入顺序、还原过程中的pH值、金属载量等对催化剂的制备具有程度不等的影响。催化剂的平均粒径和各组分间的相互作用对甲醇的电化学氧化反应具有关键性的影响。在此基础上制备其他铂基催化剂，进而扩展了各类铂基催化剂在直接醇类燃料电池中的应用。同时本论文还考察了氧化钛、氧化钨和氧化钼等过渡金属氧化物的调变方式及处理条件对铂和铂钌催化剂的性能的影响。 在铂中添加钌或锡助剂均能促进甲醇和乙醇在铂催化剂上的电化学氧化反应，但催化效果却有着明显差别。铂钌催化剂更适合用作直接甲醇燃料电池的阳极催化剂，而采用铂锡阳极催化剂的直接乙醇燃料电池则展现出更好的放电性能，并且直接乙醇燃料电池在不同的操作温度下所需要的阳极催化剂中的铂锡原子比不同。即使仅在90℃时，采用铂锡阳极催化剂的直接醇类燃料电池无论使用甲醇还是乙醇作燃料其电池性能尤其是输出功率密度都极为接近。本论文对甲醇和乙醇反应机理以及影响因素也进行了探索和讨论。
周玲[4]2017年在《碳载铂基纳米晶催化剂的合成及其对甲醇氧化催化行为的研究》文中研究说明化石燃料不仅即将消耗殆尽,而且会产生严重的环境污染问题,发展可再生清洁能源已是迫在眉睫。燃料电池具有转化效率高,能量密度大,对环境无污染等优点,已成为一种重要的可再生清洁能源。与氢氧燃料电池相比,直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)使用液体甲醇为燃料,甲醇具有体积比能量高,价格低廉,来源广泛等优点,除此之外,液体属性的甲醇储存和运输都非常方便,在汽车能源及便携式电池等领域有很好的发展前景。然而目前DMFC的阳极甲醇催化氧化反应动力学缓慢,需要使用贵金属铂作为催化剂,而铂储量稀少且在甲醇催化氧化过程中稳定性差,极易吸附反应中间体引起催化剂中毒,这些不足极大的限制了直接甲醇燃料电池的大规模生产和工业化应用。因此研究制备催化活性高、稳定性好及抗CO中毒能力好的甲醇氧化催化剂成为目前的研究热点。本文从提高甲醇氧化催化剂的活性及稳定性出发,采用调控铂基纳米颗粒的组成、结构及催化剂载体等方法制备出具有高活性和稳定性的甲醇氧化催化剂。实验结果表明还原的氧化石墨烯(rGO)负载二元Pt4Ir1合金催化剂表现出优异的催化性能,这是由于Pt4Ir1合金之间形成了原子级桥式协同促进含碳中间产物的进一步氧化,合金与rGO之间的相互作用有利于传质过程。同时,我们还研究了在rGO中掺入20%的表面氧化的多壁碳纳米管(o-MWCNTs)作为载体负载Pt纳米颗粒。所制备的Pt/rGO-20%o-MWCNTs催化剂表现出很好的甲醇氧化催化活性,其主要原因是适量掺杂o-MWCNTs可以促进传质过程的进行及减少反应过程中石墨烯的堆迭。本论文具体内容如下:第1章前言简单介绍了燃料电池工作原理、分类及特点,详细介绍了DMFC反应机理、阳极催化剂及常用的催化剂载体材料,同时介绍了DMFC的研究现状及发展瓶颈。此外还陈述了本论文主要的研究内容。第2章实验部分本章介绍了在实验过程中所使用的仪器、试剂及主要实验和表征方法。第3章合金双金属PtIr原子级桥式协同催化甲醇氧化反应用溶剂热法将超小的二元PtIr合金纳米颗粒直接生长在rGO上,并首次将其作为催化剂用于甲醇氧化反应。实验结果表明Pt4Ir1/rGO催化剂具有较大的峰电流密度,分别是Pt/rGO和商业化Pt/C催化剂的1.5倍和2.6倍,在甲醇氧化反应中也表现出更好的稳定性。Pt4Ir1/rGO催化剂所表现出来的优异性能主要归因于Pt-Ir合金形成原子桥作用,使得Ir表面形成的-OH可以通过原子桥作用促进Pt表面吸附的CO进一步发生氧化反应,这种作用降低了催化剂CO中毒的风险并且促进了甲醇电化学氧化过程;同时高导电的rGO也会积极地提高催化剂的活性。本章提供了一种用来制备低Pt载量但高性能的催化剂的简便方法,并将该催化剂应用于直接甲醇燃料电池阳极催化。第4章基于rGO-o-MWCNTs复合载体的铂纳米甲醇氧化电催化剂首先将多壁碳纳米管表面氧化,随后将铂纳米颗粒均匀的沉积在o-MWCNTs与rGO的复合载体表面,从而制备出Pt/rGO-o-MWCNTs催化剂。实验过程中通过调节rGO与o-MWCNTs之间的比例,制备出不同碳纳米管与石墨烯比例的复合碳载体催化剂。实验结果表明Pt/rGO-20%o-MWCNTs催化剂表现出最好的甲醇氧化催化活性。该催化剂活性的提高来源于适量掺杂的碳纳米管,有效地提高了石墨烯层与层之间的电荷传输。此外,石墨烯片层之间的碳纳米管能够有效地抑制石墨烯的堆积,保持石墨烯的多孔结构,有利于电化学反应过程中传质过程的进行,从而提高其催化活性。相比于商业化的Pt/C催化剂,我们制备的催化剂稳定性也有显着的提高。这主要归因于rGO-o-MWCNTs复合载体表面存在着许多缺陷位点,这些缺陷位点可以作为Pt的迁移与再次聚集的成核位点,避免了Pt在电化学过程中生长为更大的颗粒或溶解到电解质中,从而提高了催化剂的稳定性。第5章结论与展望本章对本文的研究进行总结并对今后工作做出展望。
王果冲[5]2012年在《直接甲醇燃料电池碳载铂基阳极催化剂的合成、表征及其电催化性能研究》文中指出直接甲醇燃料电池具有运行低噪声,结构简单以及燃料来源丰富、价格便宜、便于存储和运输等优点,是一种理想的清洁可持续能源。目前直接甲醇燃料电池使用最普遍的催化剂是Pt基催化剂,然而由于贵金属Pt催化剂存在资源稀少、价格昂贵、纯Pt催化剂易中毒、利用率低等问题,阻碍了直接甲醇燃料电池的商业化进程。因此提高催化剂的抗CO中毒能力,提高贵金属的利用率或寻找新的替代贵金属的催化剂是推进直接甲醇燃料电池商业化进程的有效途径。本论文基于这个目标,制备了多种新型的碳载Pt基直接甲醇燃料电池阳极催化剂,并对其电催化性能进行了详细的考察。研究工作主要包括以下几个方面：1、采用化学还原方法,以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)表面功能化的石墨烯为模板,制备了Pt纳米粒子负载量为18-78wt%的Pt/graphene负载型Pt基催化剂。通过透射电子显微镜、X-射线衍射光谱、热重分析等方法对所制备的催化剂的形貌和结构进行表征。采用循环伏安法考察了Pt/graphene催化剂对甲醇和氧气的电化学催化活性,研究结果表明Pt/graphene催化剂具有很高的电化学活性表面积(141.6m2/g),以及对甲醇和氧气有较好的催化活性。2、采用简单快速的化学还原法成功的将PtCu合金纳米粒子负载到聚二甲基二烯丙基氯化铵表面功能化的石墨烯表面,制备了PtCu/graphene负载型Pt基催化剂。通过透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜、X-射线光电子能谱、X-射线衍射光谱和能量散射光谱等方法对所制备的催化剂进行形貌和结构表征。通过循环伏安法考察了PtCu/graphene催化剂对甲醇的电催化活性,研究结果表明,相对于Pt/graphene催化剂,PtCu/graphene催化剂具有更好的对甲醇电催化活性,提高了贵金属Pt的利用率。3、多巴胺是存在于人类神经细胞内的一种神经递质。在适当的条件下,多巴胺几乎可以在任何基底的表面通过自聚合反应形成一层均匀的聚多巴胺薄膜。由于聚多巴胺分子内存在大量的酚羟基结构,具有第二次还原能力。本文首次利用多巴胺的自聚合反应修饰在碳纳米管、碳纳米球和炭黑等碳材料的表面聚多巴胺薄膜的还原能力,制备了MWNTs@Pdop-Pt、CNs@Pdop-Pt和CB@Pdop-Pt催化剂,并研究了它们对甲醇的电催化活性。提供了一种环境友好型制备直接甲醇燃料电池阳极催化剂的方法。
王岩[6]2008年在《乙二醇胶体法制备直接甲醇燃料电池阴极催化剂研究》文中提出本文为制备高质量的直接甲醇燃料电池阴极催化剂,采用乙二醇胶体法制备Pt/C和Pt-Ni/C。并通过X-射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及能量散射光谱(EDAX)等测试方法对催化剂的表面形貌,粒径,晶型结构、元素组成等进行表征。利用旋转圆盘电极在氧饱和的硫酸溶液中的线性电位扫描测试考核催化剂的氧还原反应催化活性,利用玻碳电极在硫酸溶液中的循环伏安测试考核了催化剂的电化学活性面积,在硫酸和甲醇混合溶液中的循环伏安测试考察了阴极催化剂的耐甲醇能力。优化了乙二醇胶体法制备碳载铂基催化剂的制备工艺,得出制备铂金属胶体反应的最佳工艺条件为:还原温度为160℃、pH=10、反应时间3h、过程中通保护气体;碳载体分散的最佳工艺为:碳载体加入到含有25%异丙醇的乙二醇体系中,磁力搅拌与超声分散相结合分散4 h。之后铂胶体浆料与碳载体浆料混合搅拌12 h,加入稀硝酸调节pH至3以下,抽滤、烘干、储存于干燥器中。另外采用乙二醇胶体法制备出了高载量的催化剂,并取得了良好的效果。利用乙二醇胶体法分别制备出具有核壳结构Ptshell-Nicore/C和原子间合金结构PtNialloyed/C的碳载铂镍合金催化剂,进行了两种合金催化剂的物理表征,测试了两催化剂的电化学性能,与Pt/C催化剂进行了比较。发现核壳结构Ptshell-Nicore/C催化剂大幅提高了氧还原反应催化活性,耐甲醇性能也大幅提高,而且降低了催化剂中的Pt用量。很有希望替代Pt/C成为直接甲醇燃料电池阴极催化剂。
苏静[7]2018年在《基于碳化硼和新金刚石的铂基及非铂催化剂研究》文中提出碳载铂基催化剂(Pt/C)是最常见的直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)商用催化剂,能够催化DMFC阳极的甲醇氧化反应(Methanol oxidation reaction,MOR)和阴极的氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)。不过,作为稀有贵金属,Pt的使用严重推高了DMFC制造成本。同时在DMFC运行环境下,碳载容易被氧化、铂纳米颗粒会迁移团聚以及易于被CO毒化,这都能导致Pt/C活性降低,进而严重影响DMFC的使用寿命。所以制备高稳定性的铂基及非铂催化剂是目前DMFC催化剂领域的重点研究方向。对载体材料进行改性处理,提高其抗氧化能力及与铂纳米颗粒之间的结合力,是获得高稳定性铂基催化剂的重要手段。本文采用微波辅助多元醇法,将Ni、W氢氧化物沉积到碳载上形成Ni(W)(OH)_x/C,而后经过在氮气环境下1300℃热处理,获得含有新金刚石(New diamond,nD)相的Ni-WC/nD。借助新金刚石的强抗氧性以及Ni、WC与铂纳米颗粒之间的强相互作用,得到具有高稳定性的铂基催化剂载体材料Ni-WC/nD。10 wt%的Pt/Ni-WC/nD催化剂的MOR和ORR的催化活性和稳定性均优于相同铂载量的Pt/C催化剂。此外,选用一种主要由共价键构成的物质碳化硼(B_4C)作为铂基催化剂的载体材料。将纳米B_4C在真空度10~-33 Pa、1200-1500℃环境中处理2 h,得到石墨化碳化硼(GB_4C),选用1500℃热处理条件下得到的GB_4C-1500作为载体材料制备铂基催化剂Pt/GB_4C-1500。加速老化试验(Accelerated degradation test,ADT)证明Pt/GB_4C-1500的稳定性明显高于Pt/C。在催化MOR和ORR方面,20 wt%Pt/GB_4C-1500的催化活性均高于20 wt%的Pt/C。使用将GB_4C与叁聚氰胺混合热处理的方法制备得到N掺杂GB_4C(N-GB_4C)非铂催化剂。N-GB_4C在碱性条件下催化ORR的起始电位为870 mV,半波电位与20 wt%Pt/C的差值仅为40.7 mV。为了进一步提高非铂催化剂的活性,本文还通过微波法使GB_4C负载氢氧化铁,然后与叁聚氰胺混合热处理,制备得到Fe、N、B共掺杂碳材料(Fe-N-B-G)。Fe-N-B-G在碱性条件下催化ORR的起始电位为920 mV,与20 wt%Pt/C相比半波电位右移27 mV,其催化ORR的活性高于20 wt%Pt/C。经过ADT测试后Fe-N-B-G催化ORR的活性几乎没有衰减,展现出优异的稳定性。进一步以B_4C为载体,通过微波法在其表面负载二氧化钛(TiO_2),然后进行热处理,制备得到B掺杂TiO_2修饰的GB_4C(B-TiO_2/GB_4C)。TiO_2是一种高效的光催化剂,但很少用于催化ORR。TiO_2降低了B_4C的石墨化温度,使其在700℃下分解,形成B掺杂石墨层。同时,B也掺杂进了TiO_2的结构之中。B-TiO_2/GB_4C催化剂兼具对ORR和析氧反应(Oxygen evolution reaction,OER)催化活性,且其催化活性接近相应的贵金属催化剂。
张云河[8]2004年在《质子交换膜燃料电池阴极催化剂及电极过程动力学研究》文中进行了进一步梳理质子交换膜燃料电池具有操作温度低、能量效率高、无电解质腐蚀等特点,在航天飞行、交通运输、洁静电站等方面都有广泛的应用前景,是电化学和能源科学领域的一个研究热点,许多发达国家都投入巨资研究与开发,我国也都对这一领域给予了高度重视。本文以XC-72碳粉为载体制备了质子交换膜燃料电池负载型催化剂,用载体改性、铂合金化等方式改进了催化剂电催化氧还原的性能,并采用Nafion117为电解质,组装了氢氧型燃料电池;采用固体电解质电化学体系研究了Pt/Nafion界面氧还原电化学动力学,并建立了燃料电池催化层内质量传递与电化学反应动力学模型,分析了氧在催化层内传递与电化学反应动力学。 研究了质子交换膜燃料电池电极组件制备工艺,得到了电极最佳组成为扩散层PTFE含量40%,催化层中Nafion0.8mg/cm~2、Pt含量1mg/cm~2、PTFE含量0.6mg/cm~2。研究了电池的稳态操作,结果表明提高电池操作温度、反应气进行增湿、提高电池操作压力等可提高电池性能。 以浸渍还原法制备了碳负载铂催化剂,负载铂的粒度为3—6nm,在400mA/cm~2的电流密度下,负载铂催化剂制备电池的输出电压可达556mv。采用玻璃碳电极化学修饰改性的方法首次研究了碳表面基团对负载铂催化活性的影响机理,结果表明电极对氧的电催化活性与功能团的性质有关,经C=O功能化的Pt-GC电极对氧还原的电催化活性低于未经功能化的Pt-GC电极,而经C-N功能化的Pt-GC电极对氧还原的电催化活性高于未经功能化的电极。功能团的性质对电极上Pt的晶粒度和分散性有影响,带负电量越多的基团越不利于得到粒度小、分散性好的催化剂,同时,功能团的电负性越强,催化剂对氧还原的催化活性越低。 通过负载—合金化的工艺过程在Pt/C催化剂中引入Fe、Co、Ni等过渡金属与Pt形成合金,得到了负载型铂基合金催化剂,催化剂的活性与合金元素的含量有关,过渡金属含量过高时,催化剂的性能降低,含量过低时,催化剂的性能并不能得到增强,最佳的过渡金属含量为金属原子比Pt:M=3:1;在电流密度400mA/cm~2时,合金催化剂电极的输出电压可达610mv,高于Johnson Matthey催化剂604mv的水平。合金催化剂晶体结构参数测定结果表明合金Pt-Pt原子间距比纯铂的Pt-Pt原子间距短,合金催化剂Pt 4f电子XPS谱有正的化学位移,合金元素与铂间有电子云的转移,增加了铂的3d电子空穴率,增强了氧分子在铂表面的吸附解离作用;提出合金元素的引入带来的合金催化剂结构和电子特性变化提高了氧在铂上吸附并电还原的速率控制步骤反应速度,提高了催化剂的性能,并通过氧在铂金属上Griffiths吸附和Pauling吸附并电催化还原过程进行了
刘艳伟[9]2009年在《铂基掺铈载体薄膜电极制备及电化学性能研究》文中提出质子交换膜燃料电池具有操作温度低、能量效率高、无电解质腐蚀等特点,在航天飞行、交通运输、洁静电站等方面都有广泛的应用前景,是电化学和能源科学领域的一个研究热点,许多发达国家都投入巨资研究与开发,我国也都对这一领域给予了高度重视。本文以炭纤维布为载体制备了质子交换膜燃料电池负载型催化剂,通过在贵金属铂中添加稀土元素铈的氧化物方式促使铂铈化合物的形成,改良了催化剂的氧化还原的性能。找出一种采用离子束溅射方法制备高性能质子交换膜燃料电池阴极材料的工艺是本论文研究的重点。本实验采用昆明理工大学与中科院沈阳科学仪器研制中心联合研制的高真空多功能离子束溅射与电子束蒸发连续镀膜装置进行电极薄膜的镀制工作,该设备具有专业性强,可控程度高等优点,是目前获得高性能薄膜的最有效的方法之一。论文系统地研究了电极薄膜的设计与制备工艺,采用离子束溅射方法分别从温度、氧流量、靶移动距离、屏压、和束流五个不同的工艺参数下镀制了炭纤维布基底的铂掺杂铈电极薄膜,本文通过对靶材的组合设计及其在溅射沉积成膜的过程中对稀土铈发生氧化反应的控制,得到不同的电极薄膜组份,并通过对薄膜的制备工艺进行了大量的研究,获得了催化性能良好的薄膜样品。本论文的电化学活性分析部分是在CH1660A型电化学工作站上完成,采用叁电极工作体系分别对电极薄膜进行了循环伏安分析、线性扫描分析、计时电流分析。通过电化学活性分析测得各个电极薄膜的氧化还原性能的高低和稳定性能的好坏。并通过温度变化来观察对薄膜电极催化活性的影响,并测得在50℃时12#样品的表观交换电流密度达到225mA/cm2,并对性能好的样品进行不同速度的线性扫描分析,结果得出电极反应均具有不可逆性。对12号样品进行实效实验,电极连续运转500小时后,电极仍然保持高活性和高稳定性。另外,又分别从温度、氧流量、靶移动距离、屏压、和束流五个不同的工艺参数来分析对薄膜电极催化活性的影响,结果表明电极薄膜的催化活性主要与温度、铈掺杂量和铈氧化程度有关,从化学性能测试结果来看,其它条件相同情况下温度低的样品催化性能好,适量的掺杂铈和铈的氧化物可以提高电极薄膜的催化性能,铈和铈氧化物的掺杂量和设备的工艺参数密切相关,各个工艺参数之间又有着相互影响的作用。
索春光, 刘晓为, 张宇峰, 唐鼎, 陆学斌[10]2006年在《化学还原法制备铂及铂合金催化剂及其性能》文中研究表明采用混合水溶液浸渍,硼氢化钠还原的方法制备了微型直接甲醇燃料电池用电催化剂,包括碳载铂、碳载铂基合金电催化剂。XRD、SEM、EDX测试结果表明催化剂的粒度达纳米级,且分散性好、原子摩尔配比合理。将Pt/C、Pt合金/C分别作为电池的阴极和阳极电催化剂,通过电池的极化曲线和功率密度曲线筛选出最佳的催化剂组成。在室温下,甲醇浓度为2mol/L时,阴极采用30wt%Pt的Pt/C,阳极采用n(Pt)∶n(Ru)∶n(Ir)∶n(Mo)=2∶1∶2∶3的PtRuIrMo/C电催化剂,其电池的性能最好。
参考文献：
[1]. 直接甲醇燃料电池阴极碳载铂基催化剂的研究[D]. 李文震. 中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）. 2003
[2]. 碳载铂基直接甲醇燃料电池阳极电催化剂的制备和应用[D]. 韩明家. 华南理工大学. 2015
[3]. 低温直接醇类燃料电池阳极催化剂研制[D]. 周卫江. 中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）. 2003
[4]. 碳载铂基纳米晶催化剂的合成及其对甲醇氧化催化行为的研究[D]. 周玲. 西南大学. 2017
[5]. 直接甲醇燃料电池碳载铂基阳极催化剂的合成、表征及其电催化性能研究[D]. 王果冲. 南昌大学. 2012
[6]. 乙二醇胶体法制备直接甲醇燃料电池阴极催化剂研究[D]. 王岩. 哈尔滨工业大学. 2008
[7]. 基于碳化硼和新金刚石的铂基及非铂催化剂研究[D]. 苏静. 燕山大学. 2018
[8]. 质子交换膜燃料电池阴极催化剂及电极过程动力学研究[D]. 张云河. 中南大学. 2004
[9]. 铂基掺铈载体薄膜电极制备及电化学性能研究[D]. 刘艳伟. 昆明理工大学. 2009
[10]. 化学还原法制备铂及铂合金催化剂及其性能[J]. 索春光, 刘晓为, 张宇峰, 唐鼎, 陆学斌. 贵金属. 2006
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