多元金屬復合催化劑的制備及其在直接甲醇燃料電池中的應用.pdf

1、隨著人類對能源的需求量劇增，以及環(huán)境的惡化，目前亟需一種綠色、環(huán)保、可再生的新型能源替換傳統(tǒng)的化石燃料。直接甲醇燃料電池（DMFC）以其燃料來源廣、能量轉(zhuǎn)化率高、污染低、儲存和運輸方便等優(yōu)點，被譽為最具發(fā)展前景的發(fā)電技術(shù)之一。但燃料電池中陽極催化劑的活性較低、容易中毒及價格昂貴等問題大大阻礙了燃料電池的發(fā)展。因此，本論文在提高催化劑活性和降低催化劑成本方面開展了以下研究。
　　首先，以羧基化多壁碳納米管為載體，制備了NiCoPt/

2、c-MWCNTs和NiCoPd/c-MWCNTs系列催化劑，分別在酸性及堿性條件下測試了對甲醇氧化反應（MOR）的電催化活性。研究結(jié)果表明，無論Pt基還是Pd基催化劑，三元金屬催化劑均表現(xiàn)出更高的電化學活性及穩(wěn)定性，優(yōu)于相應的二元催化劑和一元催化劑。此外，我們對NiCoPd/c-MWCNTs系列催化劑在氧還原（ORR）中進行電化學性能測試，結(jié)果表明，三元金屬催化劑具有最高活性。
　　其次，以還原的氧化石墨烯為載體，用NaBH4為還

3、原劑一步法制備了CuFePt/rGO, NiFePt/rGO, CoFePt/rGO系列Pt基催化劑。電化學測試結(jié)果表明，三元催化劑對MOR表現(xiàn)出最強的活性及穩(wěn)定性。同時考察了CuFePt/rGO催化劑中各組分不同比例對催化活性的影響，發(fā)現(xiàn)Cu的引入不僅可以提高催化劑的催化活性，而且提高了抗CO中毒能力。此外，研究了CuFePt/rGO系列催化劑對甲酸氧化反應（FAOR）的催化性能，結(jié)果表明，三元催化劑CuFePt/rGO仍具有最高的電