铂镍双金属催化剂电催化乙醇活性研究_精品文档资料下载.pdf

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@#@研发部铂镍双金属催化剂电催化乙醇研究电催化材料是以燃料电池为代表的可再生能源产业发展亟待解决的瓶颈问题,因此探索和开发新型燃料电池催化剂具有深远意义.在新型催化剂研究中,获取具有特定原子排列结构的催化表面十分重要.因此,采用修饰催化剂颗粒表面的方法来改进催化剂性能成为研究热点.纳米颗粒表面修饰方法包括表面包覆、局部化学修饰、机械化学修饰、外膜层修饰、高能量表面修饰、表面沉淀反应修饰（如电化学沉积修饰）及其他新型表面修饰技术.从晶体生长学上看,生长层的结晶学取向行为主要取决于沉积物-衬底结合面上晶格结构和原子间距的相互匹配情况.衬底材料对外延层的质量,特别是对其结构的完善性影响很大.人们对修饰型催化剂进行了研究.Adzic课题组利用欠电位在Pd表面沉积Cu,然后利用置换反应负载单层Pt.Wang等将Pt修饰的PdCoPd纳米粒子用于氧还原,取得良好的效果.Wang等利用Pt来修饰Pd合金,使催化剂的活性和稳定性进一步增加.Chen等把PtRu金属颗粒沉积到Nafion修饰的碳纳米管上,所得催化剂对甲醇氧化具有较高的电催化活性和较高的抗CO中毒能力.作为乙醇电催化氧化反应高效的催化剂,PtNi合金广受关注.研究表明,Ni的加入提高了Pt合金催化剂的催化性能和抗中毒能力,但Ni仅是一种添加成分,Pt含量依然很高.Ni和Pt同属面心立方晶系,从理论上来说,在合适的条件下,Pt比较适合在Ni表面生长.由此设想,Pt修饰Ni纳米粒子表面结构,不仅可大大减少Pt的用量,同时由于金属间协同效应和电子效应,可以有效地提高复合催化剂的催化性能.西北师范大学化学化工学院王荣方等人采用两步还原法制备了Pt修饰的Ni/C催化剂（NiPt/C）,并应用X射线衍射和透射电子显微镜对催化剂进行了表征.结果表明,载体上催化剂粒子呈两相复合结构,具有较好的分散性,平均粒径为4.4nm.电化学测试表明,NiPt/C催化氧化乙醇的活性电流高达0.37A/mg,是商业Pt/C催化剂的2.33倍,PtNi/C合金催化剂的1.78倍,显示出良好的催化性能.