直接甲酸燃料電池中電解液及其添加劑對Pd陽極催化劑電催化性能提高的機(jī)理研究.pdf

1、近年來，相比于直接甲醇燃料電池(DMFC)，直接甲酸燃料電池(DFAFC)因?yàn)橛泻芏鄡?yōu)點(diǎn)而吸引了越來越多人研究。Pd催化劑對甲酸的電催化活性要好于Pt催化劑，但是，Pd催化劑的電催化穩(wěn)定性不好。所以，研究Pd催化劑電催化穩(wěn)定性不好的機(jī)理，并能找到提高其穩(wěn)定性的方法是很有意義的。本文研究了不同電解液對Pd/C催化劑對甲酸電催化性能的影響。還研究了電解液的添加劑對Pd/C催化劑性能的影響。本論文的主要研究結(jié)果如下：
　　1.氨離子對甲

2、酸在炭載Pd催化劑上氧化性能的影響
　　本章比較了Pd/C催化劑電極在HCO4、NH4ClO4和NaClO4電解液中對甲酸氧化的電催化活性和穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)在NH4ClO4電解液中最好，其次是NaClO4，在HClO4中最低。這要?dú)w因于NH4+能降低CO在Pd/C催化劑上的吸附強(qiáng)度和吸附量，因此，減少CO對Pd催化劑的毒化，促進(jìn)甲酸在Pd/C催化劑上的氧化通過直接途徑的進(jìn)行。這一發(fā)現(xiàn)對提高DFAFC的性能很有意義。
　　2.ED

3、TA對Pd/C催化劑對甲酸電催化性能的促進(jìn)作用
　　本章研究了電解液中添加微量乙二胺四乙酸(EDTA)后對Pd/C催化劑對DFAFC中甲酸氧化的電催化性能及對甲酸分解的影響。研究發(fā)現(xiàn)在添加了少量EDTA的溶液中，Pd/C催化劑對甲酸氧化的電催化性能要好于在未添加EDTA的溶液中的。當(dāng)添加EDTA的濃度為2.5×10-4mol/L時，Pd/C催化劑對甲酸的電催化性能最好，這是由于2.5×10-4mol/L EDTA能完全抑制Pd/C

4、催化劑對甲酸的分解。
　　3.NaVO3對催化劑對甲酸氧化的電催化性能的影響
　　本章進(jìn)一步研究了NaVO3對Pd催化劑對甲酸氧化的電催化性能的影響。首先，發(fā)現(xiàn)當(dāng)在0.5mol/L甲酸溶液中加入2.5×10-5mol/L NaVO3后能明顯抑制甲酸在Pd/C上的分解。另外，將Pd/C催化劑在0.5mol/L HCOOH+2.5×10-5mol/L NaVO3混合溶液中浸泡五天后，V元素吸附在了Pd/C上，吸附量為88.7μg