多孔材料的制備及其在甲醇燃料電池中的應(yīng)用.pdf

1、直接甲醇燃料電池（DMFC）因為其具有燃料運輸與存儲方便、重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、能量效率高等優(yōu)點，在便攜式電池、電動汽車等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。然而，作為直接甲醇燃料電池重要組成部分的陽極催化劑-鉑基催化劑，由于價格昂貴、資源稀少，困擾著甲醇燃料電池的發(fā)展。因此，開展甲醇燃料電池的陽極材料研究，實現(xiàn)陽極材料低鉑甚至無鉑化是該領(lǐng)域的研究熱點。
　　 本文采用二氧化硅模板法制備三維多孔的Pt催化劑。首先我們采用改進的Stobe

2、r法，即種子--生長的方法，通過改變四乙氧基硅烷（TEOS）的添加方式和控制合成溫度，得到了粒度均一的單分散二氧化硅微球，并通過改變TEOS的滴加量來控制二氧化硅微球的粒徑。然后將制得的二氧化硅微球通過自然沉降法自組裝在表面光滑潔凈的金基底上制得具有三維結(jié)構(gòu)的二氧化硅模板，再利用電沉積的方法，將Pt沉積到二氧化硅模板的孔隙中，制得三維多孔Pt陽極催化劑。掃描電子顯微鏡結(jié)果證實了上述制備及組裝過程，硫酸溶液中氫的吸脫附電化學(xué)研究表明制得的

3、催化劑具有較大的比表面積和氫活性，將該催化劑用于對甲醇的催化氧化，具有較高的催化活性，表明模板法合成的三維結(jié)構(gòu)多孔材料有效提高了Pt催化劑的使用效率，增加了催化劑的活性作用點位。
　　 同時將鉑催化劑擔(dān)載到一些多孔、大表面積的載體上，可極大的提高催化劑利用效率，防止燃料電池在使用過程中催化劑的團聚。鑒于此，本文采用二氧化硅模板法制得多孔聚鄰苯二胺膜，并以此為載體制得了負(fù)載型鉑催化劑，進一步減少Pt的用量，結(jié)果表明聚鄰苯二胺多孔載