碳納米管負載金屬及金屬氧化物催化劑的制備及其電化學(xué)表征.pdf

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)作為最具潛力的下一代能量轉(zhuǎn)換裝置，受到人們廣泛關(guān)注，但是由于DMFC陰極與陽極催化劑高昂的價格以及長期穩(wěn)定性限制其了商業(yè)化的道路。本文通過離子液體與交聯(lián)劑共聚包覆與氯化血紅素修飾碳納米管來制備分散更均勻，粒徑更小的Pt納米顆粒來提高其利用率，以達到降低Pt使用量的目的，并探索了非貴金屬陰極催化劑的制備。主要工作如下:
　　1、將鉑納米顆粒負載到離子液體與二乙烯基苯非共價包覆的碳納米管上，且包覆層厚度可控

2、。通過X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對催化劑進行了物理表征，Pt納米顆粒均勻分散在改性后碳納米管表面，平均粒徑為3.3nm。循環(huán)伏安測試表明Pt/PIL-DVB-CNTs具有極高的電化學(xué)活性比面積（ECSA，67.46m2/g）以及優(yōu)異的甲醇電化學(xué)催化能力，甲醇氧化峰電流密度達到了425.0mA·mg-1。
　　2、將氯化血紅素非共價吸附在碳納米管表面，并將其作為催化劑的載體，負載Pt納米顆粒制備Pt/Heme-

3、CNTs催化劑。通過拉曼光譜對碳納米管改性前后結(jié)構(gòu)的變化進行表征，并通過透射電子顯微鏡(TEM)對改性碳納米管表面Pt納米顆粒進行觀察。對催化劑進行甲醇電催化氧化以及氧電催化還原測試，結(jié)果表明Pt/Heme-CNTs催化劑具有比Pt/OCNTs更優(yōu)異的甲醇電催化氧化能力，同時也具有比商業(yè)化Pt/C更優(yōu)異的氧電催化還原性能。
　　3、采用一鍋法的方法，將硝酸鈰胺作為苯胺的氧化劑以及二氧化鈰的金屬前驅(qū)體，制備出二氧化鈰包覆的氮摻雜碳納