石墨微片的非共價(jià)修飾對(duì)電催化劑性能影響的研究.pdf

1、具備低運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、高比能量密度、液體燃料易封裝攜帶、簡(jiǎn)單的構(gòu)造以及安全性好等優(yōu)點(diǎn)的直接甲醇燃料電池(DMFC)，在便攜式電子器具和汽車(chē)等范疇具有廣泛的應(yīng)用空間。決定DMFC活性、制造成本以及使用壽命的關(guān)鍵材料之一是甲醇電氧化催化劑。因此近年來(lái)如何在提高陽(yáng)極催化劑活性的同時(shí)降低催化劑成本成為研究熱點(diǎn)，而其中采用石墨烯作為催化劑載體更是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。然而超薄石墨烯在酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定，其sp2雜化平面上不易錨定催化劑顆粒。如何采用新的催化劑

2、載體克服上述缺點(diǎn)，是一個(gè)值得研究的課題。本文選用非共價(jià)修飾的方法對(duì)具有石墨烯結(jié)構(gòu)的石墨微片進(jìn)行化學(xué)修飾，并使用乙二醇液相還原法制備了Pt基電催化劑，結(jié)合XRD，SEM等物理測(cè)試方法以及循環(huán)伏安(CV)，交流阻抗(EIS)，計(jì)時(shí)電流(CA)等電化學(xué)測(cè)試方法探究自制催化劑的電化學(xué)行為，并對(duì)其性能差異進(jìn)行初步研究。
　　在非共價(jià)修飾石墨納米片的過(guò)程中，為了保持石墨片層上碳原子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整性，運(yùn)用了溶液共混法，分別采用1,10菲啰啉、氨

3、基芘、苝紅、PTCDI四種有機(jī)小分子及Al3+、Ce2+、Sn2+三種無(wú)機(jī)離子前驅(qū)體進(jìn)行修飾。物理測(cè)試(TEM、XRD、XPS、拉曼光譜等)結(jié)果表明有機(jī)小分子及無(wú)機(jī)離子添加量以及種類(lèi)不同對(duì)催化劑晶型結(jié)構(gòu)、形貌、表面化學(xué)態(tài)影響不同。電化學(xué)測(cè)試(CV、EIS、CA)結(jié)果表明不同體系中修飾石墨納米片的有機(jī)小分子環(huán)數(shù)不同對(duì)催化劑催化活性和穩(wěn)定性影響也不同，其中甲醇酸性體系中當(dāng)有機(jī)小分子為氨基芘，甲醇?jí)A性體系中有機(jī)小分子為苝紅，乙醇酸性體系中有機(jī)